KR20090008219A - 음극 응력으로부터 보호를 위한 실리콘 코팅 조성물 - Google Patents

음극 응력으로부터 보호를 위한 실리콘 코팅 조성물

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KR20090008219A
KR20090008219A KR1020087024882A KR20087024882A KR20090008219A KR 20090008219 A KR20090008219 A KR 20090008219A KR 1020087024882 A KR1020087024882 A KR 1020087024882A KR 20087024882 A KR20087024882 A KR 20087024882A KR 20090008219 A KR20090008219 A KR 20090008219A
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파이살 후다
세라지 울 후다
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씨에스엘 실리콘즈 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 딥핑, 브러싱 또는 스프레잉과 같은 통상적인 방법에 의해 쉽고 편리하게 적용하기 위해 제공되는 부식 보호 실리콘 코팅 시스템에 관한 것이다. 코팅은 적당한 블렌드의 강화 및 연장된 충전재와 함께 달성된 높은 물리적 강도 및 부착과 함께 음극 응력을 초래하는 환경적 효과에 대한 보호를 제공한다. 코팅은 음극 응력을 초래하는 환경적 효과에 대한 보호를 제공하는 약 10 내지 80 중량 퍼센트의 희생 금속 충전재를 포함하는 유기폴리실록산 고무 코팅 조성물이다. 바람직하게, 코팅은 음극 응력에 대한 보호를 제공하는 단일부 실온 가황 유기폴리실록산 고무 코팅 조성물이다. 본 발명은 또한 부식 및 음극 응력으로부터 금속 표면을 보호하는 금속 표면 코팅의 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 단일부 유기폴리실록산 고무 조성물의 얇은 막을 표면에 적용하는 단계 및 실리콘 엘라스토머로 실온에서 경화하기 위해 단일부의 유기폴리실록산 고무 조성물의 층을 허용하는 단계를 포함한다.

Description

음극 응력으로부터 보호를 위한 실리콘 코팅 조성물 {SILICONE COATING COMPOSITION FOR PROTECTION FROM CATHODIC STRESS}
본 발명은 부식 및 음극 응력 (cathodic stress)으로부터 금속 표면을 보호하는 실리콘 코팅 조성물에 관한 것이다.
통상의 코팅은 부식, 특히 음극 응력에 의해 야기되는 부식에 대해 금속 표면을 보호하기 위해 사용되는 것이다. 부식은 산화성 공정에 의해 금속의 분해를 야기하는 전기화학적 공정이다. 물, 산소, 염분 및 산성비와 같은 환경적 요인은 금속을 금속 산화물로 서서히 전환시키고 표면으로부터 닳게 하는 산화성 화학 반응을 초래한다. 코팅은 금속 및 부식을 일으키는 환경적 요인 사이에 장벽을 제공한다. 코팅의 효율 및 그 유효 수명은 수분 및 다른 화학물질의 침투에 대한 코팅의 장벽 특성 및 염분, 산성비 및 자외선 (UV) 복사와 같은 환경적 요인들에 의해 초래되는 분해에 대한 코팅의 내성에 의존한다. 코팅 보전 (integrity) 역시 금속을 환경에 노출시키고 금속의 전기 화학적 산화 및 후속적인 코팅의 분리를 일으키는 물리적 손상에 영향을 받을 수 있다. 코팅 내의 희생 금속 (sacrificial metal), 예컨대 아연, 니켈 및 알루미늄은 노출된 금속에 수분, 염분 및 산소의 접촉으로 인해 야기되는 음극 응력에 대한 완화 (relief)를 제공한다.
현재 유용한 대부분의 코팅 시스템은 삼중 코팅 시스템에 의해 기질에 대한 음극 보호를 제공한다. 제 1 코팅은 희생 금속 (금속이 풍부한 코팅)을 포함하며 이어서, 기초 및 최상층 코팅이 서로 결합하는데 도움을 주며 희생 금속을 밀봉하는데도 도움을 주는 제 2 코팅, 마지막으로 제 3 유기 코팅은 외부 환경 및 기초 코팅 사이에 장벽을 제공한다. 삼중 코팅 시스템의 예들은 미국특허 제6,866,941호에서 예시된 삼중 코팅 에폭시 또는 폴리우레탄 시스템이다.
에폭시 기반의 조성물은 브러싱 (brushing), 딥핑 (dipping) 또는 스프레잉 (spraying)에 의해 표면상에 코팅되는 이중부 (two-part) 조성물을 이용한다. 에폭시 기반의 코팅 조성물은 고광택 표면을 가진 코팅을 제공하는 장점을 갖는다. 그러나 에폭시 기반의 코팅은 일반적으로 매우 짧은 기간 내에 분리된 두 부분이 서로 혼합되어 사용될 필요가 있다. 만약 이 기간 동안에 조성물을 사용하지 않는다면, 그것은 표면에 적용될 수 있기 전에 경화될 것이다. 또한, 에폭시 기반의 조성물은 휘발성 유기 화합물 (VOC)을 방출할 수 있으며 조심스런 취급을 필요로 한다.
단일 코팅, 프라이머가 없는 시스템 (primer less system)에서 음극 응력으로부터 보호, 부식 보호를 위한 수분 및 화학물질에 대한 장벽 및 UV 내성을 제공하는 코팅에 대한 필요성이 여전히 존재한다.
발명의 요약
본 발명은 화학물질, 열 및 UV 복사와 같은 환경적 요인에 대한 내성에 의해 부식 환경에 의해 초래된 음극 응력으로부터 기질을 보호하고 더욱 긴 유효 수명을 제공하는 부식 보호 실리콘 코팅 시스템에 관한 것이다.
코팅은 딥핑, 브러싱 또는 스프레잉과 같은 통상적인 방법에 의해 쉽고 편리하게 제공된다. 코팅은 강화되고 연장된 충전재의 적당한 블렌드로 달성되는 높은 물리적 강도 및 접착력과 함께 음극 응력을 초래하는 환경적 영향에 대한 방호물을 제공한다.
본 발명은 음극 응력을 초래하는 환경적 영향에 대한 보호를 제공하기 위해 약 10 내지 80 중량 퍼센트의 희생 금속 충전재를 포함하는 유기폴리실록산 고무 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 한 측면에서, 코팅 조성물은 아래를 포함한다:
a) 약 5 내지 약 80 중량 퍼센트의 하기 화학식의 하나 이상의 폴리유기실록산 유체:
R1[(R)2SiO]n(R)2Si R1
여기서 R은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, 동일하거나 서로 다를 수 있는 각각의 R1은 OH, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이며, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈, 바람직하게 25℃에서 약 500 내지 약 20,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 갖는다. 하나 이상의 폴리유기실록산 유체에서 R1은 OH 또는 알켄일과 같은 반응성 기이며, 바람직하게 OH, 가장 바람직하게는 두 R1은 모두 OH이다;
b) 약 10 내지 약 80 중량 퍼센트의 희생 금속 충전재;
c) 약 0 내지 약 15 중량 퍼센트의 전도성 충전재;
d) (a)의 폴리유기실록산의 반응성 기에 대한 적당한 촉매; 및
e) (a)의 폴리유기실록산의 반응성 기에 대한 적당한 가교제.
다른 측면에서, 본 발명은 음극 응력에 대한 보호를 제공하기 위해 단일부 (one-part) 실온 가황 유기폴리실록산 고무 코팅 조성물을 제공한다. 조성물은 아래의 혼합에 의해 얻어진 생성물로 필수적으로 구성된다:
a) 약 5 내지 약 80 중량 퍼센트의 하기 화학식의 하나 이상의 폴리디유기실록산 유체:
HO[(R17)2SiO]n(R17)2SiOH
여기서 R17은 3 내지 9개의 할로겐 원자를 포함할 수 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈, 바람직하게 25℃에서 약 500 내지 약 20,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 가진다;
b) 0 내지 약 8 중량 퍼센트의 하기 일반 화학식의 이관능성 사슬 연장제:
R18 2-Si-X1 2
여기서 X1은 실리콘 원자에 직접 연결된 관능기, 바람직하게 카복실, 케토옥시미노, 알콕시, 카보닐 또는 아민, 가장 바람직하게는 알콕시 또는 케토옥시미노가 달린 알킬 라디칼이고, R18은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이다;
c) 약 10 내지 약 80 중량 퍼센트의 하나 이상의 희생 금속 충전재;
d) 약 0 내지 약 15 중량 퍼센트의 하나 이상의 전도성 충전재;
e) 약 0 내지 약 20 중량 퍼센트의 약 50 내지 250 m2/g의 표면적 및 약 0.01 내지 0.03 마이크론의 입자 크기를 갖는 임의의 표면 처리된 무정형 SiO2 강화 충전재;
f) 약 0.1 내지 약 35 중량 퍼센트의 하기 일반 화학식의 하나 이상의 가교제:
(X)4-m-Si-R12 m
여기서 R12는 알킬, 알켄일, 또는 페닐 라디칼 (바람직하게 메틸 또는 에틸)이고, X는 실리콘 원자에 직접 연결된 카복실, 케토옥시미노, 알콕시, 카보닐 또는 아민으로부터 선택된 관능기가 달린 알킬 라디칼이며, m은 0 내지 2의 정수이다;
g) 약 0.2 내지 약 3 중량 퍼센트의 하기 화학식의 접착력 증가제:
여기서 R22 및 R23은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며 3 내지 9개의 할로겐 원자를 포함할 수도 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼로부터 선택되고, b는 0 내지 3의 정수이며, R24는 유기-관능기를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 포화된, 불포화된 또는 방향족 탄화수소 라디칼이다;
h) 축합 촉매로서 약 0 내지 약 5 중량 퍼센트의 하기 화학식의 유기금속 착물:
(R25)2M(R26)2
여기서 R25는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬, 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, R26은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬, 알켄일 라디칼 또는 유기-관능기를 갖는 페닐 라디칼이며 M은 금속이다; 및
i) 0 내지 80 중량 퍼센트의 적당한 용매 또는 희석제.
본 발명은 또한 부식 및 음극 응력으로부터 금속 표면을 보호하기 위한 금속 표면 코팅 방법을 제공한다. 본 방법은 약 10 내지 약 80 중량 퍼센트의 희생 금속 충전재를 포함하는 유기폴리실록산 고무 조성물 층을 표면에 적용하는 단계 및 실리콘 엘라스토머로 실온에서 경화하기 위해 단일부 (one-part) 유기폴리실록산 고무 조성물의 층을 허용하는 단계를 포함한다.
발명의 상세한 설명
희생 금속 충전재를 포함하는 본 발명의 유기폴리실록산 고무 조성물은 환경적 영향으로부터 표면을 보호하는데 매우 적당하다. 이러한 보호는, 특히 염분 스프레이 및 염수, 염분 안개, 가스 및 다른 산업 오염물질로의 직접 노출을 포함하는 화학적 환경에 대한 금속 표면 및 구조의 노출에 의해 초래되는 음극 응력을 포함한다. 특히 수분의 존재하에서 두 다른 금속 사이의 접촉은 음극 응력을 야기할 수도 있다. 본 발명의 조성물은 또한 겨울 동안에 고염분 조건에 노출될 수 있는 차량의 금속 표면을 코팅하는데 사용될 수 있다. 적당한 첨가제를 가진 조성물은 그중에서도 특히 UV 복사에 대한 노출로부터 풍화 효과에 대한 보호를 제공할 수도 있다. 본 발명의 조성물은 해양 설비, 예컨대 선체, 오일 장비, 도크, 교각, 부표, 물 흡입 파이프 및 다양한 수중 구조물의 코팅에 특히 유용하다. 본 발명의 코팅 조성물은 또한 염수 및 산업 오염물질, 특히 황을 포함한 공기 오염물질에 직접 노출된 금속의 음극 응력 보호를 위해 전류 공급 탑 및 회로를 코팅하는데 유용하다.
금속 표면 상에 결과적으로 형성된 코팅은 실리콘으로 만들어지기 때문에, 환경적 풍화, UV 노출, 가수분해, 및 다른 효과의 다른 손상 효과에 대한 보호를 제공한다. 그것의 본래의 소수성 특성으로 인해, 실리콘의 외부층은 매우 저가의 높은 소수성 코팅을 만든다.
본 발명에서 이용된 조성물은 상기 조성물에 특히 음극 응력에 대한 부식 보호를 제공하는 가황화될 수 있는 폴리유기실록산 및 희생 금속 충전재를 포함한다.
가황화될 수 있는 폴리유기실록산은 촉매적으로 경화된, 예를 들어 첨가를 통한 경화 또는 수분 경화 시스템을 이용하여, 촉매적으로 경화된 단일부 또는 이중부 시스템을 이용한 통상적으로 사용되는 임의의 가황 폴리유기실록산 조성물이 될 수 있다. 폴리유기실록산은 아래와 같이 반응성 기, 일반적으로 하이드록실 또는 알켄일로 종결된다:
R1[(R)2SiO]n(R)2Si R1
여기서 R은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, 동일하거나 서로 다를 수 있는 각각의 R1은 OH, 또는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼로부터 선택된 반응성 기이며, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈, 바람직하게 25℃에서 약 500 내지 약 20,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 갖는다.
부가 경화 시스템을 사용하여 촉매적으로 폴리머화될 수 있는 폴리유기실록산 조성물은 대기의 수분에 의해 조절되지 않는다. 가교 첨가 반응은 실온에서도 일어날 수 있지만, 고온이 경화 공정을 촉진할 수 있다. 기초 폴리머는 일반적으로 하기 일반 화학식의 폴리디유기실록산이다:
R3[(R2)2SiO]n(R2)2Si R3
여기서 R2는 1 내지 9개의 할로겐 원자로 치환되거나 치환되지 않은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼, 또는 1 내지 6개의 할로겐 원자로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 라디칼이고, R3은 1가 알켄일 라디칼 (바람직하게 1가 비닐 또는 에틸렌 라디칼)이며, n은 점도가 약 100 내지 약 100,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 갖는다. 이러한 기초 폴리머의 예는 아래와 같다:
CH2=CH-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-O--------------O-Si(CH3)2-CH=CH2
부가 경화 시스템은 가교제를 이용하여 기초 폴리머를 폴리머화시킨다. 가교제는 일반적으로 하기 일반 화학식의 폴리디유기실록산이다:
R5[(R4)(H)SiO]m[(R4)2SiO]nR5
여기서 동일하거나 서로 다를 수 있는 각각의 R4 및 R5는 1 내지 9개의 할로겐 원자로 치환되거나 치환되지 않은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼, 또는 1 내지 6개의 할로겐 원자로 치환되거나 치환되지 않은 페닐 라디칼이고, H는 하이드라이드 라디칼이며, m 및 n은 정수이고 점도가 약 10 내지 약 10,000 센티푸아즈가 되도록 하는 총 평균값을 갖는다. m의 값은 m+n의 값의 10 내지 50 퍼센트이다.
알켄일 라디칼 (바람직하게 에틸렌 라디칼) 대 하이드라이드 라디칼의 최적의 가교비는 1:1 내지 6:1이다.
부가 경화 시스템의 가교 반응은 촉매, 일반적으로 하기 화학식의 백금의 유기금속 착물을 필요로 한다:
Pt[R7(SiOR6)R7]4
여기서 R6는 알킬 또는 알켄일이고 R7은 알켄일이다. 이러한 백금 촉매의 예는 아래와 같다:
백금 디비닐테트라메틸디실록산 착물
(CH2=CH-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-CH=CH2)4Pt
부가에 의한 가교는 매우 빠른 반응이다. 반응 속도는 촉매의 양을 줄이거나 백금 촉매의 활성을 감소시키는 비닐 말단 디메틸실록산과 같은 반응 저해제를 사용하여 조절할 수 있다.
접착력 증가제가 표면에 대한 엘라스토머의 접착을 개선하기 위해 이중부 부가 경화 시스템에 대해 사용될 수도 있다. 접착력 증가제는 일반적으로 아래의 일반 화학식을 갖는 실란이다:
R8Si(R9O)3
여기서 R8은 알켄일 라디칼, 바람직하게 비닐 라디칼이고, R9는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼이다.
부가 경화 시스템은 일반적으로 이중부 내에서 한 부분에 기초 폴리머, 가교제, 접착력 증가제 및 저해제가 제공되며 다른 부분에 기초 폴리머 및 촉매가 제공된다. 충전재 및 안료는 균일한 혼합을 위한 두 부분 모두의 동등한 점도를 달성하기 위해 어느 한 부분에 첨가된다.
비닐 라디칼과 같은 알켄일 라디칼에 의해 종결되는 폴리유기실록산의 가교는 (또한 부가 경화 시스템에 대해 기재된) 촉매로서 유기 퍼옥사이드, 예컨대 디클로로벤조일 퍼옥사이드, 트리클로로벤조일 퍼옥사이드 또는 디쿠밀 (dicumyl) 퍼옥사이드의 존재하에서 열에 의해 촉진될 수도 있다. 유기 퍼옥사이드에 의한 가교는 하이드라이드 관능성 가교제를 필요로 하지 않는다 (부가 경화 시스템에서 기재된 바와 같이).
더욱 높은 온도가 경화 반응을 촉진하는데 사용될 수 있지만, 수분 경화 시스템은 일반적으로 실온 가황화된다 (RTV). 수분 경화 조성물은 부가 경화 조성물과 유사하게 이중부 시스템으로서 제공될 수 있거나, 단일 용기 내에 조성물의 모든 성분을 포함하는 단일부 조성물이 될 수 있다. 쉬운 처리 및 적용에 바람직한 RTV 조성물은 단일부 내이다.
수분 경화 시스템은 일반적으로 기초 폴리머로서 하이드록실 말단의 폴리유기실록산을 사용한다. 바람직하게, 기초 폴리머는 하기 일반 화학식의 하나 이상의 폴리유기실록산이다:
R11[(R10)2SiO]n(R10)2SiR11
여기서 R10은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, 동일하거나 서로 다를 수 있는 각각의 R11은 OH, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이며, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈, 바람직하게 25℃에서 약 500 내지 약 20,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 갖는다. 하나 이상의 R11은 OH 또는 알켄일과 같은 반응성 기이며, 바람직하게 OH, 가장 바람직하게는 두 R11은 모두 OH이다.
수분 경화 시스템은 하기 일반 화학식을 갖는 가교제를 사용한다:
(X)4-m-Si-R12 m
여기서 R12는 알킬, 알켄일 또는 페닐 라디칼 (바람직하게 메틸 또는 에틸)이고 X는 실리콘 원자에 직접 연결된 관능기를 갖는 알킬 라디칼이며, m은 0 내지 2의 정수이다. 관능기는 카복실, 케토옥시미노, 알콕시, 카보닐 또는 아민이 될 수 있다.
일반적으로 사용되는 수분 경화 RTV 단일부 또는 이중부 시스템을 위한 가교제는 아래를 포함한다:
아세톡시 실란 (CH3C(O)O)3-Si-R12
경화 부반응물로서 아세트산이 방출됨.
옥심 실란 (C2H5(CH3)C=NO)3-Si-R12
경화 부반응물로서 메틸에틸 케토옥심이 방출됨.
알콕시 실란 (R13O)3-Si-R12
여기서 R13은 1 내지 6개의 탄소로부터의 알킬 라디칼이다. 그것은 경화 부반응물로서 알코올이 방출됨.
에녹시 실란 (CH3C(O)CH2)3-Si-R12
경화 부반응물로서 아세톤이 방출됨.
아민 실란 ((CH3)2N)3-Si-R12
경화 부반응물로서 아민이 방출됨. 촉매를 필요로 하지 않는 가장 빠른 반응 가교제이다.
가교 반응을 개선하기 위해서는, 일반적으로 촉매가 사용된다. 수분 경화 시스템에 통상적으로 사용되는 한 촉매는 오가노틴 염, 그 중에서도, 디부틸 틴 디라우레이트와 같다.
코팅되는 표면에 대한 엘라스토머의 접착을 개선하기 위해 접착력 증가제가 사용될 수 있다. 접착력 증가제는 일반적으로 하기 화학식의 화합물이다:
여기서 R15 및 R16은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 치환되거나 치환되지 않을 수 있는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼로부터 선택되고, b는 0 내지 3의 정수이며, R14는 관능기를 포함하거나 포함하지 않는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 포화된, 불포화된 또는 방향족 탄화수소 라디칼이다.
보호 코팅으로 사용하기 위한 본 발명의 단일부 유기폴리실록산 고무 조성물은 약 5 내지 약 80 중량 퍼센트의 하기 화학식의 하나 이상의 폴리디유기실록산 유체를 포함한다:
HO[(R17)2SiO]n(R17)2SiOH
여기서 R17은 3 내지 9개의 할로겐 원자를 포함할 수 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 가진다. 바람직하게 n은 점도가 25℃에서 약 500 내지 약 20,000 센티푸아즈, 좀더 바람직하게는 25℃에서 약 1,000 내지 약 20,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 가진다.
폴리디메틸실록산은 가장 바람직한 실리콘 폴리머 유체이다. 폴리디메틸실록산은 상업용 제품에서 발견되는 것과 같은 불순물로서 적은 양의 모노메틸실록산 단위 및 적은 양에서 다른 라디칼로 대체된 메틸 라디칼을 포함할 수 있지만, 바람직한 유체는 폴리디메틸실록산만을 포함한다. 일반적으로 1,000 센티푸아즈 또는 미만의 저점도 유체를 사용하는 경우, 하기 일반 화학식의 이관능성 사슬 연장제를 첨가하는 것이 도움이 될 수 있다:
R18 2-Si-X1 2
여기서 X1은 실리콘 원자에 직접 연결된 관능기, 바람직하게 알콕시, 케토옥시미노, 카보닐, 카복실 또는 아민, 가장 바람직하게는 알콕시 또는 케토옥시미노가 달린 알킬 라디칼이고, R18은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이다. 만약 사슬 연장제가 사용된다면 그들은 일반적으로 약 8 중량 퍼센트에 달하는 양, 바람직하게 약 2 중량 퍼센트 내지 약 8 중량 퍼센트의 양으로 존재한다.
이 바람직한 구체예의 조성물은 표면에 대한 조성물의 적용을 용이하게 하기 위해 조성물에 대한 점도 감소 희석제로서 작용하는 저분자량의 2차 선형 디메틸 폴리실록산을 포함할 수 있다. 저분자량 선형 디메틸 폴리실록산은 말단 -OH가 동일하거나 서로 다를 수 있는 블로킹 기에 의해 치환된 상기 화학식의 말단 블록화된 올리고머 화합물이며, 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼로부터 선택된다. n의 평균값은 4 내지 24, 바람직하게는 4 내지 20의 범위이다.
만약 조성물이 이전에 기재된 두 개의 다른 폴리실록산을 포함한다면, 폴리실록산의 총량은 최종 코팅의 바람직한 특성에 근거하여 선택된 두 폴리실록산의 상대적인 양을 합쳐 일반적으로 약 40 내지 60 중량 퍼센트이다. 일반적으로 각각의 폴리실록산은 폴리실록산 유체의 총량을 기준으로 약 30 중량 퍼센트 내지 약 70 중량 퍼센트의 비율로 존재할 것이다.
그 외에, 또는 저분자량 선형 디메틸 폴리실록산을 대신에, 조성물은 약 40 중량 퍼센트에 달하는, 좀더 바람직하게 20 내지 30 중량 퍼센트의 하기 화학식의 싸이클로-유기실록산을 포함할 수 있다:
[(R19)2SiO]n
여기서 R19는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 치환되거나 치환되지 않을 수 있는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고 n은 3 내지 10의 평균값을 가진다. 바람직한 싸이클로유기실록산은 고리형 디메틸실록산이고, 스프레잉, 브러싱 또는 딥핑에 의한 편리한 적용을 위해 조성물의 점도를 낮추도록 저분자량 선형 디메틸 폴리실록산과 마찬가지로 희석제로서 사용된다.
조성물은 또한 환경적 영향으로부터 음극 응력에 대한 코팅의 내성을 증가시키기 위해 10 내지 80 중량 퍼센트, 바람직하게 30 내지 60 중량 퍼센트, 좀더 바람직하게 40 내지 50 중량 퍼센트의 희생 금속 충전재를 포함한다. 희생 금속 충전재는 바람직하게 아연 파우더, 아연 플레이크, 알루미늄 파우더, 알루미늄 플레이크, 니켈 파우더, 니켈 플레이크, 마그네슘 파우더 및 마그네슘 플레이크로부터 선택된다.
희생 충전재 이외에도 상기 조성물은 전도성 금속 파우더, 금속 코팅된 유리 섬유 또는 파우더, 및 운모 (mica)로부터 선택된 0 내지 15 중량 퍼센트의 전도성 충전재를 포함할 수도 있다.
조성물은 또한 약 50 내지 약 250 m2/g의 표면적 및 약 0.01 내지 0.03 마이크론의 입자 크기 범위를 갖는 약 0 내지 20 중량 퍼센트의 무정형 SiO2 강화 충전재를 포함할 수도 있다. 바람직하게 표면적은 약 50 내지 약 150 m2/g, 좀더 바람직하게는 약 75 내지 약 150 m2/g이다. 충전재의 비중은 바람직하게 약 2.2이다. 무정형 실리카의 표면은 또한 헥사메틸디실라잔 또는 폴리디메틸실록산 또는 실란과 같은 유기 분자로 처리될 수 있다. 표면 처리된 실리카를 사용하는 것은 조성물의 점도의 감소를 돕는 것으로 알려졌다. 유사하게 더욱 적은 표면적 충전재의 사용 역시 조성물의 점도의 감소를 돕는다.
조성물은 또한 약 0.1 내지 약 35 중량 퍼센트, 바람직하게 약 3 내지 약 15 중량 퍼센트, 더욱 바람직하게 약 3 내지 약 10 중량 퍼센트의 하기 일반 화학식의 유기관능성 가교제를 포함한다:
(X)4-m-Si-R12m
여기서 R12는 알킬, 알켄일 또는 페닐 라디칼 (바람직하게 메틸 또는 에틸)이고, X는 실리콘 원자에 직접 연결된 카복실, 케토옥시미노, 알콕시, 카보닐 또는 아민으로부터 선택된 관능기가 달린 알킬 라디칼이며, m은 0 내지 2의 정수이다. 바람직하게 가교제는 화학식 R20Si(ON=CR21 2)3의 옥시미노실란 가교제이고, 여기서 R20 및 R21은 각각 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼, 바람직하게 알킬 라디칼, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 또는 알켄일 라디칼, 예컨대 비닐, 알릴, 또는 페닐 라디칼을 나타낸다. 바람직한 R20 및 R21은 알킬 또는 비닐 라디칼, 가장 바람직하게는 메틸 및 에틸 라디칼이다.
조성물은 또한 접착력 증가제로서 약 0.2 내지 약 3 중량 퍼센트의 유기 관능성 실란을 포함한다. 바람직하게 상기 유기 관능성 실란은 하기의 화학식을 가진다:
여기서 R22 및 R23은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며 3 내지 9개의 할로겐 원자가 포함되거나 포함되지 않을 수 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼로부터 선택되고, b는 0 내지 3, 바람직하게 0인 정수이며, R24는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 포화된, 불포화된 또는 방향족 탄화수소 라디칼이고, 그것은 아미노, 에테르, 에폭시, 이소시아네이트, 시아노, 아크릴옥시 및 아실옥시 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된 성분에 의해 추가로 관능성화될 수 있다. R22 및 R23은 바람직하게 알킬 라디칼, 예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 또는 알켄일 라디칼, 예컨대 비닐 및 알릴이다. 좀더 바람직하게 R22 및 R23은 알킬 라디칼, 가장 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 프로필 라디칼이다. 바람직하게 R24는 알킬기이며, 좀더 바람직하게는 하나 이상의 아미노기에 의해 추가로 관능성화된다. 가장 바람직한 유기-관능성 실란은 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란이다.
조성물은 추가적으로 조성물의 에이징 (aging)을 촉진하는 축합 촉매로서 약 0 내지 약 5 중량 퍼센트의 유기금속 착물을 포함한다. 축합 촉매는 하기 화학식을 가진다:
(R25)2M(R26)2
여기서 R25는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, R26은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 유기-관능기를 갖는 페닐 라디칼이며 M은 금속이다. 바람직하게 유기금속 착물은 디부틸틴디아세테이트, 제 1 주석 옥토에이트 (stannous octoate), 디부틸틴 디옥토에이트 및 디부틸틴 디라우레이트로 구성된 군으로부터 선택된 카복실산의 오가노틴 (organotin) 착물이다. 바람직하게 축합 촉매는 약 0.02 내지 약 3 중량 퍼센트로 나타내어진다. 가장 바람직한 오가노틴 염은 하기 화학식의 디부틸틴 디라우레이트이다:
(C4H9)2Sn(OCOC10H20CH3)2.
모든 상기 화합물에서, 알킬은 직쇄, 분지형 또는 고리형 라디칼을 포함한다. 이 중에서 알킬기는 C1-10 직쇄 또는 분지형-사슬 알킬, 예컨대, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, 이소부틸, tert-부틸, 펜틸, 이소펜틸, 헥실, 등이고, 싸이클로알킬은 C3-8 싸이클로알킬, 예컨대, 싸이클로프로필, 싸이클로부틸, 싸이클로헥실, 등이며, 알켄일기는 C1 -10 알켄일, 예컨대, 비닐 및 알릴이다. 페닐 라디칼뿐 아니라 상기 기들은 관능성화가 화합물의 바람직한 특성에 불리한 영향을 주지 않는 한, 아미노, 에테르, 에폭시, 이소시아네이트, 시아노, 아크릴옥시, 아실옥시 및 이들의 조합으로 구성된 계열로부터 선택될 수 있는 기의 사슬 또는 고리 구조 내로의 포함에 의해 추가로 관능성화될 수 있다.
조성물은 코팅의 적용을 더욱 쉽게 하기 위해 0 내지 80 중량 퍼센트의 용매 또는 희석제를 포함할 수 있다. 용매의 양은 조성물이 코팅되는 표면으로 쉽고 빠르게 적용되도록 선택될 수 있다.
조성물은, 만약 성분들의 첨가가 조성물로부터 만들어진 경화된 코팅의 바람직한 특성의 저하를 초래하지 않는다면, 적은 양으로 안료 및 다른 충전재와 같은 다른 임의의 성분들을 포함할 수 있다.
본 발명의 유기폴리실록산 조성물은 수분의 부재하에 성분들을 함께 혼합함에 의해 제조될 수 있다. 실란은 수분에 민감하며 경화가 바람직하게 될 때까지 수분이 없는 상태에서 실란이 첨가되고 유지될 때, 혼합물이 필수적으로 유리 수분의 부재가 되도록 하는 수분의 존재에서 가교를 수행할 것이다.
혼합의 바람직한 방법은 충전재 및 안료와 함께 폴리실록산 유체를 혼합하는 단계를 포함한다. 그 이후, 옥시미노실란 및 유기-관능성 실란이 질소 대기하에서 첨가되고 혼합된다. 오가노틴 염은 임의의 용매 또는 희석제와 함께 혼합물에 첨가되고 상기 혼합물은 이후 사용되기 전에 저장을 위해 밀봉된 용기에 분배된다.
보호되어야 하는 표면은 딥핑, 브러싱 또는 스프레잉과 같은 통상적인 방법에 의해 조성물로 코팅된다. 바람직하게, 보호되어야 하는 표면은 본 발명의 조성물의 하나 이상의 적용인 스프레잉에 의해 코팅된다. 조성물은 적당한 용매, 특히 스프레이 적용을 위한 용매의 가열 또는 첨가에 의한 이들 방법에서 사용하기에 적당한 밀도 (consistency)로 조절될 수 있다. 코팅의 두께는 적용의 특정 필수조건 및 바람직한 수준의 보호에 의존할 것이다. 코팅은 바람직하게 50 내지 1000 마이크론의 평균 두께, 좀더 바람직하게, 100 내지 750 마이크론의 평균 두께, 가장 바람직하게 약 250 내지 500 마이크론의 평균 두께를 가진다. 코팅이 표면 상에 형성된 후, 상기 표면은 코팅의 가교 및 경화를 위해 보통의 대기에 노출된다.
본 발명의 개선된 코팅은 오염된 대기와 비 또는 안개와의 조합, 염분 스프레이 또는 안개 또는 염수로의 직접 노출과 같은 수분의 존재하에서의 부식의 결과로서 환경적 영향 특히 금속 표면의 음극 응력으로부터 표면을 보호할 수 있다.
본 발명의 개선된 코팅은 특히 염수에 직접 노출되는 금속 표면을 보호하는데 유용하다. 이러한 표면은 배 및 다른 선박의 선체, 오일 드릴링 장치, 항구 및 부두 장비 등을 포함한다. 코팅이 배의 선체에 사용되는 경우, 부식 보호외에도 오염에 대한 내성과 같은 혜택이 더 주어진다. 코팅은 표면에 쉽게 부착되도록 따개비 (barnacles)와 같은 해양 동물을 허용하지 않는다. 표면에 부착을 꾀하는 임의의 이러한 동물은 일반적으로 고압 세척기에 의해 표면으로부터 제거된다. 추가적으로, 표면의 세척은 일반적으로 고압 세척 및/또는 손 또는 기계적 세정에 의해 달성되며 배, 또는 다른 해양 장비의 선체 세척동안 일반적으로 사용되는 스크래핑 작업을 필요로 하지 않는다. 본 발명의 조성물로 코팅된 표면의 세척이 쉽게 달성되는 것처럼, 상기 조성물은 표면 상에 항-그라피티 (graffiti) 코팅으로서 사용될 수도 있다.
아래의 실시예들은 본 발명의 바람직한 구체예들을 예증하고 코팅의 유용성을 설명하기 위해 포함되며 본 발명의 보호 범위를 어떠한 방식으로든 제한하도록 의도되지 않는다.
실시예 1
코팅 조성물은 5,000 센티푸아즈의 점도를 갖는 24 중량부의 폴리디메틸실록산 유체 및 헥사메틸디실라잔과 함께 처리된 표면 및 약 125 m2/g의 표면적을 갖는 2 중량부의 표면 처리된 무정형 실리카, 10 중량부의 금속 코팅된 유리 섬유를 혼합하여 제조하였다. 다음에 3 중량부의 메틸 트리스-(메틸 에틸 케토옥심) 실란 및 1 중량부의 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필) 트리메톡시 실란을 질소하에서 첨가하고 혼합하였다. 이후 50 중량부의 아연 파우더를 또한 첨가하고 혼합하였다. 3,000 내지 4,000 cP의 점도를 달성하도록 코팅 조성물을 10 중량부의 석유 나프타로 희석하였다. 경화된 엘라스토머 코팅은 화학물질, 갈바니 부식, 음극 응력 및 음극 분리에 대해 우수한 내성을 제공한다.
실시예 2
코팅 조성물은 5,000 센티푸아즈의 점도를 갖는 24 중량부의 폴리디메틸실록산 유체 및 헥사메틸디실라잔과 함께 처리된 표면 및 약 125 m2/g의 표면적을 갖는 2 중량부의 표면 처리된 무정형 실리카, 10 중량부의 알루미늄 플레이크를 혼합하여 제조하였다. 다음에 3 중량부의 메틸 트리스-(메틸 에틸 케토옥심) 실란 및 1 중량부의 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필) 트리메톡시 실란을 질소하에서 첨가하고 혼합하였다. 이후 50 중량부의 아연 플레이크를 또한 첨가하고 혼합하였다. 3,000 내지 4,000 cP의 점도를 달성하도록 코팅 조성물을 10 중량부의 석유 나프타로 희석하였다. 경화된 엘라스토머 코팅은 화학물질, 갈바니 부식, 음극 응력 및 음극 분리에 대해 우수한 내성을 제공한다.
음극 박리 (DISBONDMENT) 시험 (ASTM G8)
21-mm 외부 직경, 12 mm 내부 직경 및 230 mm 길이의 철 파이프 상에 코팅 포뮬레이션 적용에 의해 시험 패널을 제조하였다. 파이프의 한 쪽 말단을 실리콘 밀봉제로 밀봉하고 상기 파이프를 500 마이크론의 코팅 두께로 밀봉된 말단으로부터 160-mm에 달하는 길이로 코팅하였다. 엘리게이터 클립을 사용하여 비-코팅된 말단에 전기적 접촉을 적용하였다.
인스텍 연구소 DC 파워 서플라이 모델 PS-3030을 코팅된 전극에 일정한 포텐셜 서플라이를 공급하기 위해 사용하였다.
시험 패널의 코팅된 말단은 35 리터 용량의 유리 탱크에 부유시켰다. 유리 탱크 내의 물은 아쿠아 클리어 200 펌프에 의해 순환시켰다.
전기 회로는 하나 이상의 표본에 대해 ASTM G8 방법 B 내 회로 다이어그램에 따라서 제조하였다.
마그네슘 양극은 인터프로빈셜 코로젼 컨트롤 컴패니 리미티드, 온타리오, 캐나다로부터 얻었다. 양극의 표면은 염분의 침전을 제거하기 위해 시험 기간동안 주기적으로 세척하였다.
표준 칼로멜 전극 (단일 전지)은 코닝으로부터 얻었으며 각각의 코팅된 전극에서 전극 포텐셜을 측정하는데 사용되었다.
전해질 용액의 제조를 위한 화학물질은 알파켐으로부터 얻었다. 전해질 용액을 1 질량 퍼센트 (mass percent)의 소듐 클로라이드, 1 질량 퍼센트의 소듐 설페이트 및 1 질량 퍼센트의 소듐 카보네이트의 혼합에 의해 제조하였다.
삼중 코팅 브레이크 또는 “홀리데이스 (Holidays)”가 금속에 대한 코팅을 통한 드릴링에 의해 120°각도, 더욱 낮은 말단의 30 mm 위에서 주변 (circumference)과 함께 코팅된 시험 패널 상에 사용되었다. 드릴 (2 mm 직경)은 금속을 통한 드릴링을 피하기 위해 드릴 포인트 플랫의 그라인딩에 의해 조절되었다.
삼중 이상의 코팅 브레이크 또는 “홀리데이스”가 코팅된 전극의 상부 말단 상에 사용되며, 그것은 전해질 내에 침지되지 않았다. 비 침지된 홀리데이스의 목적은 음극 응력의 결과인 부착 상실과 비교하기 위한 것이다.
전극을 위한 홀을 포함하는 고밀도 폴리에틸렌의 시트를 탱크의 상부에 설치하였다. 코팅된 전극을 홀을 통해 통과시키고 코팅된 말단 부분만 용액 내에 침지되는 방식으로 대칭적으로 전해질 용액 내로 부유시켰다. 두 마그네슘 전극도 홀을 통해 삽입하고 탱크의 양쪽 말단에서 용액 내로 부유시켜 모든 코팅된 전극으로부터 같은 거리를 유지하도록 하였다. 1.5 볼트의 포텐셜을 DC 파워 서플라이로부터 적용하였고 전류는 암미터로 측정하였다. 각각의 코팅된 전극의 포텐셜을 표준 칼로멜 전극으로 측정하고 기록하였다. 시험은 30일간 계속되었다.
시험 패널 상의 코팅의 음극 분리는 홀리데이로부터 단지 0 내지 2 mm였다. 이것은 30일간 적용된 음극 응력에 대한 코팅의 우수한 내성을 보여준다.
본 발명의 조성물은 환경적 영향에 대한 표면의 보호가 바람직한 많은 실례에서 유용하다. 이들 조성물은 다른 조성물뿐 아니라 상기 실시예들의 조성물을 포함하며, 그 포뮬레이션은 당업자에게 잘 알려져 있다. 다양한 성분 및 그들의 특성의 선택은 최종 코팅의 바람직한 특성에 의존하여 즉시 명백해질 것이다.
본 발명이 특정 구체예를 참조로 하여 기술되었다고 할지라도, 다양한 변화가 이루어질 수 있으며 동등물이 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 치환될 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해되어야 할 것이다. 이러한 모든 변형은 여기서 첨부된 청구항의 범위 내에 있도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 표면 상에 항-부식, 음극 보호 코팅으로써 사용하기 위한 유기폴리실록산 고무 조성물로서, 상기 조성물은 아래의 혼합에 의해 얻어진 생성물로 필수적으로 구성되는 유기폴리실록산 고무 조성물:
    a) 약 5 내지 약 80 중량 퍼센트의 하기 화학식의 하나 이상의 폴리유기실록산 유체:
    R1[(R)2SiO]n(R)2Si R1
    여기서 R은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, 동일하거나 서로 다를 수 있는 각각의 R1은 OH, 또는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이며, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 가지며, 하나 이상의 폴리유기실록산 유체에서 R1은 OH 또는 알켄일로부터 선택된 반응성 기이다;
    b) 약 10 내지 약 80 중량 퍼센트의 희생 금속 충전재;
    c) 약 0 내지 약 15 중량 퍼센트의 전도성 충전재;
    d) (a)의 폴리유기실록산의 반응성 기에 대한 적당한 촉매; 및
    e) (a)의 폴리유기실록산의 반응성 기에 대한 적당한 가교제.
  2. 제 1 항에 있어서, 아래로 필수적으로 구성되는 조성물:
    a) 약 5 내지 약 80 중량 퍼센트의 하기 화학식의 하나 이상의 폴리디유기실록산 유체:
    HO[(R17)2SiO]n(R17)2SiOH
    여기서 R17은 3 내지 9개의 할로겐 원자를 포함할 수 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 가진다;
    b) 0 내지 약 8 중량 퍼센트의 하기 일반 화학식의 이관능성 사슬 연장제:
    R18 2-Si-X1 2
    여기서 X1은 알콕시 또는 케토옥시미노이고, R18은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이다;
    c) 약 10 내지 약 80 중량 퍼센트의 음극 보호를 위해 제공되는 하나 이상의 희생 금속 충전재;
    d) 약 0 내지 약 15 중량 퍼센트의 하나 이상의 전도성 충전재;
    e) 약 0 내지 약 20 중량 퍼센트의 약 50 내지 250 m2/g의 표면적 및 약 0.01 내지 0.03 마이크론의 입자 크기를 갖는 임의의 표면 처리된 무정형 SiO2 강화 충전재;
    f) 약 0.1 내지 약 35 중량 퍼센트의 하기 일반 화학식의 하나 이상의 가교제:
    (X)4-m-Si-R12 m
    여기서 R12는 알킬, 알켄일, 또는 페닐 라디칼이고, X는 실리콘 원자에 직접 연결된 카복실, 케토옥시미노, 알콕시, 카보닐 또는 아민으로부터 선택된 관능기가 달린 알킬 라디칼이며, m은 0 내지 2의 정수이다;
    g) 약 0.2 내지 약 3 중량 퍼센트의 하기 화학식의 접착력 증가제:
    여기서 R22 및 R23은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며 3 내지 9개의 할로겐 원자를 포함할 수도 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼로부터 선택되고, b는 0 내지 3의 정수이며, R24는 유기-관능기를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 포화된, 불포화된 또는 방향족 탄화수소 라디칼이다;
    h) 축합 촉매 (condensation catalyst)로서 약 0 내지 약 5 중량 퍼센트의 하기 화학식의 유기금속 착물:
    (R25)2M(R26)2
    여기서 R25는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬, 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, R26은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알켄일 라디칼또는 유기-관능기를 갖는 페닐 라디칼이며 M은 금속이다; 및
    i) 0 내지 80 중량 퍼센트의 적당한 용매 또는 희석제.
  3. 제 2 항에 있어서, n이 점도가 25℃에서 약 1,000 내지 약 20,000 센티푸아즈가 되도록 선택된 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, R17이 알킬인 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서, R17이 메틸인 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 가교제가 하기 화학식의 옥시모실란 (oximosilane)가교제인 조성물:
    R20Si(ON=CR21 2)3
    여기서 R20 및 R21은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 치환되거나 치환되지 않을 수 있는 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼로부터 선택된다.
  7. 제 6 항에 있어서, 접착력 증가제가 하기 화학식의 화합물인 조성물:
    여기서 Me는 메틸 라디칼이다.
  8. 제 7 항에 있어서, 축합 촉매가 디부틸틴디아세테이트, 제 1 주석 옥토에이트 (stannous octoate) 및 디부틸틴 디옥토에이트로 구성된 군으로부터 선택된 카복실산의 오가노틴 (organotin) 염인 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서, 카복실산의 오가노틴 염이 하기 화학식의 화합물인 조성물:
    (C4H9)2Sn(OCOC10H20CH3)2.
  10. 제 9 항에 있어서, 희생 금속 충전재가 아연 파우더, 아연 플레이크, 니켈 파우더, 니켈 플레이크, 마그네슘 파우더, 마그네슘 플레이크, 알루미늄 파우더 또는 알루미늄 플레이크로부터 선택된 하나 이상의 물질인 조성물.
  11. 제 10 항에 있어서, 전도성 금속 충전재가 금속 파우더, 금속 코팅된 유리 섬유, 금속 플레이크, 카본 또는 그라파이트 파우더 또는 운모로부터 선택된 하나 이상의 물질인 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 무정형 SiO2 강화 충전재의 표면이 헥사메틸디실라잔 또는 폴리디메틸실록산 또는 실란으로 처리된 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서, 희생 금속 충전재가 아연 파우더 또는 아연 플레이크이고, 전도성 충전재가 금속 코팅된 유리 섬유인 조성물.
  14. 제 2 항에 있어서, 아래로 필수적으로 구성되는 조성물:
    a) 25℃에서 약 5,000 센티푸아즈의 점도를 갖는 약 24 중량 퍼센트의 하이드록실 말단의 디메틸 폴리실록산 유체;
    b) 2.2의 비중 및 약 130 m2/g에 달하는 표면적을 갖는 약 2 중량 퍼센트의 무정형 및 결정형 SiO2 충전재의 혼합물;
    c) 약 3 중량 퍼센트의 메틸 트리스-(메틸 에틸 케토옥심)실란;
    d) 약 1 중량 퍼센트의 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란;
    e) 약 0.1 중량 퍼센트의 디부틸틴디라우레이트;
    f) 아연 파우더, 아연 플레이크, 알루미늄 파우더, 또는 알루미늄 플레이크, 또는 금속 코팅된 유리 섬유로부터 선택된 약 50 중량 퍼센트의 하나 이상의 희생 금속 충전재;
    g) 전도성 충전재인 약 10 중량 퍼센트의 금속 코팅된 유리 섬유; 및
    h) 약 10 중량 퍼센트의 용매.
  15. 부식 및 음극 응력으로부터 표면을 보호하는 방법으로서, 아래를 포함하는 방법:
    (1) 아래의 혼합에 의해 얻어진 생성물로 필수적으로 구성되는 단일부 (one-part) 유기폴리실록산 고무 조성물의 얇은 막을 표면에 적용하는 단계:
    a) 약 5 내지 약 80 중량 퍼센트의 하기 화학식의 하나 이상의 폴리디유기실록산 유체:
    HO[(R17)2SiO]n(R17)2SiOH
    여기서 R17은 3 내지 9개의 할로겐 원자를 포함할 수 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, n은 점도가 25℃에서 약 10 내지 약 100,000 센티푸아즈가 되도록 하는 평균값을 가진다;
    b) 0 내지 약 8 중량 퍼센트의 하기 일반 화학식의 이관능성 사슬 연장제:
    R18 2-Si-X1 2
    여기서 X1은 알콕시 또는 케토옥시미노이고, R18은 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이다;
    c) 약 10 내지 약 80 중량 퍼센트의 음극 보호를 위해 제공되는 하나 이상의 희생 금속 충전재;
    d) 약 0 내지 약 15 중량 퍼센트의 하나 이상의 전도성 충전재;
    e) 약 0 내지 약 20 중량 퍼센트의 약 50 내지 250 m2/g의 표면적 및 약 0.01 내지 0.03 마이크론의 입자 크기를 갖는 임의의 표면 처리된 무정형 SiO2 강화 충전재;
    f) 약 0.1 내지 약 35 중량 퍼센트의 하기 일반 화학식의 하나 이상의 가교제:
    (X)4-m-Si-R12 m
    여기서 R12는 알킬, 알켄일, 또는 페닐 라디칼이고, X는 실리콘 원자에 직접 연결된 카복실, 케토옥시미노, 알콕시, 카보닐 또는 아민으로부터 선택된 관능기가 달린 알킬 라디칼이며, m은 0 내지 2의 정수이다;
    g) 약 0.2 내지 약 3 중량 퍼센트의 하기 화학식의 접착력 증가제:
    여기서 R22 및 R23은 독립적으로 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알킬 라디칼로 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며 3 내지 9개의 할로겐 원자를 포함할 수도 있는, 1 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼로부터 선택되고, b는 0 내지 3의 정수이며, R24는 유기-관능기를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 포화된, 불포화된 또는 방향족 탄화수소 라디칼이다;
    h) 축합 촉매로서 약 0 내지 약 5 중량 퍼센트의 하기 화학식의 유기금속 착물:
    (R25)2M(R26)2
    여기서 R25는 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 1가 알킬, 알켄일 라디칼 또는 페닐 라디칼이고, R26은 1 내지 10개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알켄일 라디칼 또는 유기-관능기를 갖는 페닐 라디칼이다; 및
    i) 0 내지 80 중량 퍼센트의 적당한 용매 또는 희석제.
    (2) 실리콘 엘라스토머로 실온에서 경화하기 위해 단일부의 유기폴리실록산 고무 조성물의 층을 허용하는 단계.
  16. 제 15 항에 있어서, n이 점도가 25℃에서 약 1,000 내지 약 20,000 센티푸아즈가 되도록 선택된 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, R17이 알킬인 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 희생 금속 충전재가 아연 파우더, 아연 플레이크, 니켈 파우더, 니켈 플레이크, 마그네슘 파우더, 마그네슘 플레이크, 알루미늄 파우더 또는 알루미늄 플레이크로부터 선택된 하나 이상의 물질인 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 희생 금속 충전재가 아연 파우더 또는 아연 플레이크로부터 선택되고, 전도성 충전재가 금속 코팅된 유리 섬유인 방법.
  20. 제 15 항에 있어서, 아래로 필수적으로 구성되는 방법:
    a) 25℃에서 1,000 내지 5,000 센티푸아즈의 점도를 갖는 약 24 중량 퍼센트의 하이드록실 말단의 디메틸 폴리실록산 유체;
    b) 2.2의 비중 및 약 130 m2/g에 달하는 표면적을 갖는 약 2 중량 퍼센트의 무정형 및 결정형 SiO2 충전재의 혼합물;
    c) 약 3 중량 퍼센트의 메틸 트리스-(메틸 에틸 케토옥심)실란;
    d) 약 1 중량 퍼센트의 N-(2-아미노에틸-3-아미노프로필)트리메톡시실란;
    e) 약 0.1 중량 퍼센트의 디부틸틴디라우레이트;
    f) 아연 파우더, 아연 플레이크, 알루미늄 파우더, 또는 알루미늄 플레이크, 또는 금속 코팅된 유리 섬유로부터 선택된 약 50 중량 퍼센트의 하나 이상의 희생 금속 충전재;
    g) 전도성 충전재인 약 10 중량 퍼센트의 금속 코팅된 유리 섬유; 및
    h) 약 10 중량 퍼센트의 용매.
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