KR20100020930A - 탄화수소 유체에 대한 내성을 갖는 아민-경화 실리콘 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

탄화수소 유체에 대한 내성을 갖는 아민-경화 실리콘 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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테믹 오토모티브 오브 노스 어메리카, 인크.
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Abstract

경화시 탄화수소 유체, 예를 들면, 변속기 유체(transmission fluid), 및 기타 혹독한 환경에 저항하는 실리콘 조성물이 제공된다. 실리콘 조성물은 디하이드록시-말단 실리콘 유체, 충전재 및 아민-경화 가교결합제를 포함하며, 상기 조성물은 가소제를 실질적으로 함유하지 않으며, 상기 경화 조성물은 장기간 동안 변속기 유체 및 고온에의 노출에 저항하는 밀봉제로서 사용될 수 있다. 상기 실리콘 조성물은 변속기 유체에 존재하는 상기 조건에 견디는 효과적인 밀봉제 특성을 제공한다. 본 조성물로 만들어진 경화 실리콘 밀봉제의 제조 및 사용방법이 또한 제공된다.
아민-경화 실리콘 조성물, 변속기 유체, 경화 실리콘 밀봉제

Description

탄화수소 유체에 대한 내성을 갖는 아민-경화 실리콘 조성물 및 이의 용도{Amine-cured silicone compositions resistant to hydrocarbon fluid and uses thereof}
관련 출원에의 상호참조
"A Seal Apparatus and Method of Manufacturing the Same"(대리인 도켓 번호 DP10017) 및 "A Method of Preparing Amine-Cured Silicone Compositions Resistant to Hydrocarbon Fluid and Uses Thereof"(대리인 도켓 번호 DP10014)는 둘 다 본 출원과 동일자로 출원되었으며, 이들 출원 둘 다는 전문이 참조문헌으로 본원에 인용된다.
탄화수소 유체 및 기타 혹독한 환경으로의 노출에 저항하는 아민-경화 실리콘 조성물이 본 명세서에 제공되며, 특히, 가소제를 실질적으로 함유하지 않고, 고온에서 변속기 유체에 에 대한 내성을 갖는 아민-경화 실리콘 조성물이 제공된다.
실온 가황("RTV") 실리콘 조성물이 자동차 산업에서 밀봉제 및 접착제로서 사용될 수 있다. RTV 실리콘 밀봉제는 합성 탄화수소 유체, 예를 들면, 변속기 유체 속에 잠긴 전자 소자에 대해 일반적으로 사용되며, 여기서 이들 소자에는 변속기 유체가 전자 공동 안으로 들어오는 것을 방지하기 위하여, 이들 소자의 하우징에 대해 몇몇 타입의 씰(seal)이 요구될 수 있다. 이 밀봉 영역은 하우징, 커넥터 및 금속 도선 등을 포함할 수 있다.
이들 전자 소자는 자동 변속기 조립체에 사용되어, 변속기 시스템의 동작을 제어할 수 있다. 전자 소자를 이 조립체 내부의 변속기 유체 속에 통상적으로 일부 또는 완전히 잠긴 하우징에 위치시킬 수 있다. 하나 이상의 전기 도선은 통상적으로 하우징을 출입하여 전원을 공급하거나, 하우징 내부의 전자 소자로 또는 전자 소자로부터, 또는 하우징 외부의 기타 부품으로 또는 부품으로부터의 제어 신호를 운반한다. 만약 전자 소자 하우징이 적절하게 밀봉되어 있지 않을 경우, 변속기 유체가 하우징 안으로 누설될 수 있다. 만약 변속기 유체가 전자 소자에 도달할 경우, 이들 소자는 불능으로 되거나 오작동을 할 수 있으며, 이에 의해, 이 시스템을 불능으로 만들며, 이는 차량의 성능을 변경시킬 수 있다.
전기 도선의 진입 지점 주변의 변속기 유체가 전자 소자 내로 누설되는 것을 방지하는 하나의 방법은, 이들 도선과 결합된 실리콘 밀봉제를 사용하는 것이다. 통상적으로, 밀봉 셀 또는 공동이, 하우징에 진입하는 도선 주위에 형성될 수 있다. 밀봉 셀 또는 공동이 형성된 후에는, 유체가 전자 소자 내로 들어가는 것을 방지하기 위해서, 접착제 또는 밀봉제를 당해 셀 또는 공동 내로 도포시킬 수 있다. 그러나, 일반적으로 사용되는 이들 밀봉제는 밀봉 셀로부터 박리(debond)되고 /되거나, 분해될 수 있다.
변속기 시스템에서 일반적으로 사용되는 밀봉재는 백금("Pt")-경화 실리콘, 통상의 아민-경화 RTV 실리콘, 아크릴, 우레탄 및 플루오로-실리콘을 포함할 수 있지만; 불행하게도, 이들 밀봉재는, 분해 및/또는 고온 불안정성으로 인해, 가장 일반적으로 사용되는 변속기 유체들, 예를 들면, Dexron® VI(General Motors에 의해 사용됨)에 효과적이지 않다. 통상의 RTV 밀봉제 조성물이 뜨거운 변속기 유체(예를 들면, 합성 변속기 유체 Dexron® VI를 포함함)에 노출될 경우, 당해 조성물 자체는 종종 분해되고, 표면에 대한 이의 결합 강도가 감소된다. 추가로, 에폭시계 밀봉제는 소정의 변속기 유체에서 개선된 안정성을 가질 수 있지만, 이들은 장기간의 노출에 의해 빈번하게 깨지기 쉬워지며, 보다 낮은 이온 순도를 가지며, 이는 승온에서 저항 강하로 이어질 수 있다. 퍼플루오로폴리에테르계 접착제, 예를 들면, Sifel®(제조원: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)은 특정 변속기 유체에 침지될 경우 충분한 안정성을 가질 수 있지만, 전자 소자를 하우징하는 데 사용되는 플라스틱 또는 알루미늄에 대해 필요한 초기 접착을 제공하지 않는다. 더욱이, 이의 제한된 세계의 공급은 말할 것도 없이, 퍼플루오로폴리에테르의 가격이 일반적인 실리콘 밀봉제에 비하여 대략 10배나 고가이다.
더욱이, 백금-경화 실리콘은 변속기 유체로의 노출시 상대적으로 불안정한 것으로 밝혀졌으나, 이와 비교하여, 통상의 아민-경화 실리콘은 더 큰 안정성을 가질 수 있다. Pt-경화 실리콘의 이러한 불안정성에 대한 이유는 골격 구조 내의 탄 소-탄소 세그먼트로 인한 것으로 생각되는 반면, RTV 실리콘 골격 구조는 규소-산소(Si-O) 결합을 포함한다. 탄화수소계 변속기 유체와 탄소-탄소 결합의 구조적인 유사성은 Pt-경화 실리콘이 합성 변속기 유체 내에 더 쉽게 분해 및 팽윤되도록 하고, Pt-경화 실리콘이 염기, 산 또는 자유 라디칼 종을 공격하기 더 쉽도록 한다.
시판되는 RTV 실리콘 밀봉제는 현재 접착제의 전 영역에서 바람직한 결과를 나타내는 것은 아니며, 변속기 유체에 노출될 경우, 각종 표면에 대해 저항을 나타내지 않는다. 일반적으로, 옥심-경화 및 알콕시-경화 밀봉제는 알루미늄이든지 플라스틱이든지 간에 기판으로부터 박리된다. 통상의 아민-경화 밀봉제는 둘 중 어느 하나의 기판에 결합될 수 있지만, 아직까지 점착성을 나타내지 못하고 벗겨진다. 추가로, 통상의 아민-경화 밀봉제는 다른 밀봉제와 비교할 때, 가장 큰 중량 손실을 나타낸다.
자동 변속기 유체(ATF)는 자동 변속기의 에너지(life-blood)로 고려되며, 따라서, 변속기 유체를 밀봉재에 대해 덜 혹독한 어떤 것으로 대체할 수 없다. ATF는 토크 컨버터에 동력을 전달하고, 변속기의 다양한 클러치 및 밴드에 압력을 가하는 데 사용된다. 이것은 또한 변속기의 부품을 세정하고, 매끄럽게 하고 냉각시키는 데 사용된다. RTV 실리콘 밀봉제의 또 다른 용도는 가스킷 밀봉제 및/또는 내연 기관에서 사용하기 위한 현장 성형 가스킷(formed-in-place gasket)으로서 사용될 수 있다.
통상의 아민-경화 RTV 실리콘 밀봉제가 변속기 유체에 노출된 후에 다소 안정성을 나타낸다 하더라도, 통상의 아민-경화 RTV는 변속기 유체로의 장기간 노출 에 대하여 상당량의 중량 손실을 갖는 외에도, 변속기 조립체 내부에서의 거품 형성(foaming)에 관여한다. 대부분의 변속기 유체는 이미 그 속에 소포제를 함유하고 있지만, 통상의 아민-경화 실리콘 밀봉제가 도입될 경우, 소포제는 효과가 없게 되며, 거품이 형성된다. 통상적으로, 거품은 액체보다 냉각시키기가 더 어려우며, 따라서 변속기 유체는 적절하게 냉각될 수 없고, 변속기에서의 열 폭증(thermal runaway) 조건이 가능하며, 예를 들면, 변속기 조립체가 과열될 수 있다. 그 결과, 자동차 제조업체는 이들 실리콘 화합물이 이들 조건의 원인이 되며, 따라서, 효과가 없으며, 이들 환경에서 공격당할 수 있다는 확신을 가지고, 이들 환경에서 실리콘 밀봉제를 사용하지 않을 것을 권장하고 있다. 그러나, 거품 형성 문제의 진정한 원인은 당해 기술분야에서 완전히 이해되어 있지 않다. 더욱이, 통상의 아민-경화 RTV 실리콘 밀봉제는 상당량의 가소제를 함유한다.
가소제를 실질적으로 함유하지 않고, 예를 들면, 변속기 유체가 존재하는 차량의 변속기 하우징 내부의 환경 조건을 포함하여, 혹독한 환경 조건 및 탄화수소 유체에 노출될 경우, 개선된 밀봉제 특성을 갖는 아민-경화 실리콘이 본 명세서에 제공된다. 보다 구체적으로는, 디하이드록시-말단 실리콘 중합체 및 아민-경화 가교결합제가 탄화수소 유체 및 기타 혹독한 환경에서 밀봉 특성이 개선된 RTV 실리콘 조성물을 제공할 수 있다. 예를 들면, 합성 탄화수소 유체는 엔진 오일, 냉각 유체, 변속기 유체 및 석유계 유체 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은 변속기 유체의 존재하에서 침지된 전자 소자를 위한 하우징의 표면 상에 씰을 제공한다. 하나의 측면에서, 실리콘 조성물은 디하이드록시-말단 실리콘 중합체, 아민-경화 가교결합제, 및 변속기 유체 또는 기타 혹독한 환경에서 노출 및 침지 후에 당해 조성물의 접착이나 밀봉을 유지하기 위한 충전재를 포함할 수 있다. 상대적으로 어떠한 가소제나 촉매도 본 조성물에 사용되지 않는다. 이후, 당해 조성물은 적절한 밀봉제 형태(configuration)로 형성시킨 다음, 실온에서 경화시켜, 변속기 유체-저항 실리콘 밀봉제를 형성한다. 본 실리콘 조성물의 반응 생성물은 변속기 유체 및 기타 부식성 액체 및 혹독한 환경에 저항하는 밀봉제이다.
또한, 가소제를 실질적으로 함유하지 않는 밀봉제는 변속기 유체와 상용성인 실리콘 밀봉제를 제공한다. 추가로, 촉매를 사용하지 않아서, 변속기 유체 내부의 고온에서 중합체 골격의 역전을 잠재적으로 억제함으로써, 변속기 유체 내부에서의 밀봉제의 저항성을 추가로 제공할 수 있다.
본 조성물에서 디하이드록시-말단 실리콘 중합체의 양은 약 25중량% 내지 약 35중량%의 범위일 수 있다. 아민-경화 가교결합제는 본 조성물에 10% 미만의 양으로 존재할 수 있으며, 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 10중량%의 범위이며, 특히, 약 2중량% 내지 약 7중량%의 범위이다. 본 조성물 중의 충전재는, 최종 생성물의 원하는 점도에 따라, 약 30중량% 내지 약 70중량% 범위일 수 있다. 바람직하게는, 충전재의 양은 약 40중량%이다. 가소제의 양은, 만약 존재하다면, 약 50ppm 이하의 양이다.
일반적으로, 아민-경화 실리콘 조성물을 제조하는 방법은 디하이드록시-말단 실리콘 중합체, 예를 들면, 폴리디메틸실록산을 아민-경화 가교결합제와 함께 믹서에서 불활성 대기에서 혼합하여 혼합물을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 하나의 측면에서는, 이 두 가지를 함께 교반할 때, 온도는 약 22℃ 내지 약 50℃일 수 있으며, 질소 기체가 약 1기압에서 첨가되어 있다. 이 혼합물을 철저하게 혼합시 킨 후에(예를 들면, 한 실시예에서는 약 2시간), 충전재를 이 혼합물에 첨가할 수 있다. 온도와 압력은 초기 혼합물 형성시와 유사한 수준으로 유지될 수 있다. 충전재를 첨가하고 철저하게 혼합한 후에, 당해 혼합물은 비교적 균일한 페이스트를 형성하며, 이 페이스트에는 가소제가 실질적으로 함유되어 있지 않다. 이후, 상기 페이스트를 대략 실온으로 냉각시켜, 밀봉제로서 도포하기 전에, 페이스트 형태의 실리콘 조성물을 수득할 수 있다.
실리콘 조성물 페이스트가 습기, 예를 들면, 주위 조건에 노출될 경우, 당해 페이스트는 디하이드록시-말단 실리콘 중합체를 아민-경화 가교결합제와 가교결합하는 축합 반응이 수행되며, 이에 따라, 당해 페이스트를 경화하고, 밀봉제를 형성한다. 하나의 측면에서, 실리콘 조성물을 도포하고 이것을 경화시켜 밀봉제를 제공하는 데 요구되는 조건은 약 15℃ 내지 약 45℃이며, 상대 습도(RH)는 15% 초과일 수 있다. 또 다른 측면에서, 바람직한 조건은 약 25℃ 및 50% RH일 수 있지만, 이 온도는 경화를 가속시키기 위해서는, 본 명세서에 주어진 범위를 초과할 수 있다. 경화시에, 밀봉제는 신도가 약 100%를 초과하는, 특정의 탄성 특성을 갖는 실리콘 고무를 형성할 수 있다.
경화 RTV 밀봉제는 상이한 물질, 예를 들면 플라스틱, 금속, 유리 및 세라믹 재료를 포함하는 표면에 대하여 강한 결합이나 부착을 형성할 수 있다. 하나의 측면에서, 경화 실리콘 밀봉제는 알루미늄, 유리 및 세라믹 표면에 용이하게 결합할 수 있으며, 특정 플라스틱, 예를 들면, 폴리페닐설파이드에 적절하게 결합한다. 이 밀봉제와 결합할 수 있는 다른 플라스틱 표면은 폴리(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌), 폴리아미드, 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리에테르케톤, 폴리(에테르에테르케톤), 폴리(페닐렌 옥사이드) 및 폴리이미드를 포함할 수 있다. 또 다른 측면에서, ZYTEL™(제조원: DuPont)이라 불리는 35% 유리 강화 블록 폴리아미드 수지가 당해 표면으로서 사용될 수 있다.
변속기 조립체에 위치한 이후, 합성 탄화수소 유체, 예를 들면, 변속기 유체에 침지되는 전기 소자를 보호하는 방법은 실리콘 조성물과 전기 소자를 위한 하우징의 2개 이상의 표면 사이에, 상기 방법에 따라 형성된 밀봉제 페이스트를 이들 2개 이상의 표면 사이에 도포함으로써 씰을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 이들 2개 이상의 표면은 2개의 상이한 표면 유형일 수 있거나, 동일할 수 있다. 실리콘 밀봉제가 도포된 표면에 경화된 후에, 이것은 합성 탄화수소 유체 중의 침지에 대한 내성이 여전히 남아 있으며, 이에 따라, 온전하고 분해되지 않은 밀봉제를 유지한다. 밀봉제의 침지는 통상적으로 변속기 유체에서 수행되지만, 다른 합성 탄화수소 유체가 사용될 수 있다. 변속기 유체 중 침지시에, 밀봉제는 혹독한 환경 조건에 노출될 수 있으며, 예를 들면, 약 1000시간 이상 동안 약 125℃ 내지 155℃의 온도일 수 있다. 또 다른 측면에서, 이들 조건은 1300시간 이상 동안 약 140℃일 수 있다.
통상의 아민-경화 실리콘 화합물에서 가소제의 사용은, 변속기 유체에의 밀봉제 노출시 변속기 조립체에서 관찰되는, 중량 손실 및 거품 형성에 관여하는 것으로 생각된다. 통상의 아민-경화 실리콘 화합물에서의 가소제의 사용은 유리 실리콘 또는 비-가교결합된 분자를 야기한다. 하나의 측면에서, 통상의 아민-경화 실리콘은 약 25% 유리 실리콘을 포함할 수 있다. 이론에 제한됨 없이, 유리 실리콘은 변속기 유체에서 발견되는 소포제를 억제하며, 반드시 실리콘 골격 자체가 당해 유체의 소포제의 품질을 억제하는 것은 아니라고 생각되며, 이는 당해 산업분야에서 널리 생각되고 있는 바이다. 따라서, 소포제의 성능을 방해하는 원인은 통상의 아민-경화 실리콘 밀봉제에서의 가소제에 있는 것이지 실리콘 화합물 자체가 아니며, 이에 따라, 거품 형성 조건이 변속기 유체에서 형성될 수 있게 하며, 이는 후속적으로 거품을 냉각시키는 것과 관련된 어려움으로 인해 변속기 조립체의 과열로 이어질 수 있다. 그 결과, 변속기 유체에 침지된 전자 하우징을 위한 밀봉제로서의 본 명세서에 개시된 실리콘 화합물의 사용이, 당해 밀봉제가 변속기 유체 내 소포제를 방해하지 않고, 이에 따라, 소포제가 적절하게 기능할 수 있도록 하기 때문에, 거품 형성 조건의 방지에 도움이 된다.
디하이드록시-말단 실리콘 중합체 또는 RTV 실리콘 성분은 폴리실록산 성분일 수 있으며, 예를 들면, 폴리오가노실록산이거나, 바람직하게는 폴리디메틸실록산이며, 이는 실온 축합 경화 실리콘 중합체를 포함한다. 폴리실록산은 이의 골격이 규소와 산소의 교호원자로 이루어진 중합체이다. 이들 쇄의 골격 내에서의 탄소의 부족은 폴리실록산을 무기 중합체로 변형시키며, 이는 불활성 특성 및 다양한 수성 용매에 저항성을 갖는다.
이러한 중합체는 주변 온도 또는 대략 20℃ 내지 약 25℃에서 공기 중의 습기를 이용하여 경화 또는 가황할 수 있는 종래의 실리콘 중합체이다. 더 높은 온도도 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 실리콘 중합체는 통상 습기와 반응하 여 당해 조성물을 실질적으로 경화시킬 수 있는 작용성 그룹을 함유할 수 있다. 예를 들면, 이러한 축합-경화 실리콘 중합체는 가교결합시에 탄성중합체로 경화할 수 있는 말단 하이드록시 그룹을 갖는 폴리디오가노실록산을 포함한다. 하나의 측면에서는, 폴리디메틸실록산("PDMS")이 사용될 수 있는데, 이것은 규소원자와 산소 원자가 교호하여 이루어지고, 2개의 메틸 그룹이 부착되어 있는 중합체이며, 이에 따라, 이 중합체는 다양한 수성 용매에 대하여 저항성을 갖는 불활성 특성을 갖는 유기 중합체로 된다. 또 다른 측면에서, 약 25% 내지 약 35% 폴리디메틸실록산이 밀봉제 조성물에 사용될 수 있다.
실리콘 중합체는 점도가 약 1,000센티포이즈(cPs) 내지 약 400,000cPs의 범위일 수 있다. 점도는 금속, 플라스틱 또는 기타 표면 상에 밀봉될 기판에 따라 달라질 수 있다. 바람직하게는, 이들 중합체는 점도가 약 5,000cPs 내지 약 40,000cPs의 범위이다. 추가로, 실리콘 중합체의 분자량은 당해 중합체의 레올로지를 결정하는 데 중요할 수 있다. 하나의 측면에서, 이의 분자량은 약 100,000 내지 약 200,000g/mol일 수 있다. 바람직하게는, 이의 분자량은 약 110,000 내지 약 140,000g/mol의 범위일 수 있다. 더욱이, 실리콘 밀봉제 조성물은 상당량의 가소제나 촉매를 포함하지 않는다. 예를 들면, 가소제는, 만약 존재한다면, 약 50ppm 이하의 양이다.
실리콘 조성물은 또한 가교결합제, 바람직하게는 아민-경화 가교결합제를 포함할 수 있다. 아민-경화제는 지방족 또는 방향족일 수 있으며, 약 1중량% 내지 약 10중량%의 양으로 존재할 수 있다. 통상의 아미노실란 가교결합제는, 예를 들 면, 트리메틸아미노실란, 디부틸아미노실란, 트리부틸아미노실란, 메틸 트리스(사이클로헥실아미노) 실란, 디메틸아미노실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 사이클로헥실-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란 및 아미노프로필메틸-디에톡시실란 등을 포함할 수 있다. 하나의 측면에서, 아민-경화 가교결합제는 알킬아미노실란, 알킬 옥심실란 또는 알킬 아실옥시실란을 포함할 수 있다. 하기의 반응식은 실리콘 RTV 밀봉제와 사용되는 아민-경화제를 나타낸다.
Figure 112009049568870-PAT00001
이후,
Figure 112009049568870-PAT00002
(여기서, R은 알킬 그룹을 나타내고, R'는 동일하거나 상이한 유형의 알킬 그룹을 나타낸다) 예를 들면, R은 프로필일 수 있고, R'는 메틸일 수 있지만, 알킬 그룹의 다른 변형도 사용될 수 있다.
실리콘 조성물은 또한, 최종 경화 생성물의 원하는 특성 및 기능에 따라, 충전재를 함유할 수 있다. 충전재는 변속기 유체 속에서 기계적 특성 및 안정성을 제공할 수 있다. 충전재는, 하나의 측면에서, 약 30중량% 내지 약 70중량%의 양으로 존재할 수 있다. 충전재는, 예를 들면, 이산화티타늄, 산화아연, 규산지르코 늄, 실리카 에어로겔, 산화철, 규조토, 탄산칼슘, 퓸드 실리카, 침강 실리카, 유리 섬유, 산화마그네슘, 산화크롬, 산화지르코늄, 산화알루미늄, 분쇄된 코어, 칼슘 클레이, 탄소, 흑연, 합성 섬유 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 통상의 충전재가 당해 유체 및 이로부터 생성된 최종 생성물의 접착 또는 밀봉제 특성에 불리한 영향을 미치지 않는다면, 이들 또한 본 조성물 내로 혼입될 수 있다.
실리콘 조성물은 임의의 추가의 성분, 예를 들면, 부착 촉진제 및 안정제를 함유할 수 있으며, 이들은 약 1중량% 내지 2중량%의 양으로 존재할 수 있다. 하나의 측면에서, 접착 촉진제는 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 트리메톡시실릴프로필디에틸렌 트리아민, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 감마-머캅토프로필트리메톡시실란 및 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란을 포함할 수 있다. 접착 촉진제는, 만약 사용된다면, 충전재의 첨가 전이나 후에 당해 혼합물에 첨가될 수 있다.
실리콘 조성물의 사용이 통상적으로 변속기 유체, 특히 합성 변속기 유체, 예를 들면, Dexron® VI 변속기 유체에 대해서이지만, 본 명세서에 개시된 밀봉제에 의해 사용될 수 있는 생성물의 범위는 오일 및 기타 합성 탄화수소 유체에 노출된 표면을 포함할 수 있다. 더욱이, 본 명세서에 개시된 실리콘 조성물은 또한 많은 상이한 형태로 형성되고, 오일 및/또는 연료-저항성을 기본으로 하는 탄성중합체성 제품을 필요로 하는 다양한 산업에서 사용하기 위해 주위 온도 또는 승온하에서 시간이 지남에 따라 축합 경화시킬 수 있다.
전기 소자가 들어 있는 하우징을 본 명세서에 개시된 실리콘 밀봉제로 밀봉함으로써, 변속기 조립체 내 전기 소자를 보호하는 방법이 제공될 수 있다. 바람직한 측면에서, 당해 하우징은 플라스틱일 수 있다. 밀봉제는 하우징의 표면이 조립체와 접촉하거나 곳에 위치시키거나, 전기 도선이 출입하는 하우징의 공동에 위치시킬 수 있다. 이후, 밀봉제가 실온에서 경화될 때, 씰이 형성된다. 경화된 밀봉제는 고온 및 변속기 유체에의 장기간의 노출에 저항한다.
가소제를 실질적으로 함유하지 않는 아민-경화 실리콘 밀봉제의 조성은 다양하게 변형될 수 있으며, 이러한 변형은 본 명세서에 개시된 조성물의 취지 및 범주로부터 벗어나는 것으로서 간주되지 않는 것으로 이해될 것이다. 이러한 모든 변형은 하기의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 디하이드록시-말단 실리콘 중합체,
    충전제 및
    아민-경화 가교결합제를 모두 실리콘 조성물을 수득하기 위한 유효량으로 포함하고, 가소제를 실질적으로 함유하지 않는 실리콘 조성물로서,
    2개 이상의 표면 사이에 씰(seal)을 제공하고, 상기 씰은 합성 탄화수소 유체의 존재하에서 유지되는, 실리콘 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 합성 탄화수소 유체가 엔진 오일, 냉각 유체, 변속기 유체 및 석유계 유체로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 실리콘 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 합성 탄화수소 유체가 변속기 유체인, 실리콘 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가소제가 약 50ppm 이하의 양인, 실리콘 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 약 1000시간 이상 동안 약 125℃ 내지 약 155℃의 조건에 노출되는, 실리콘 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 아민-경화 가교결합제가 약 1중량% 내지 약 10중량%의 양으로 존재하고, 트리메틸아미노실란, 디부틸아미노실란, 트리부틸아미노실란, 메틸 트리스(사이클로헥실아미노) 실란, 디메틸아미노실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 사이클로헥실-3-아미노프로필메틸-디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸-디메톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란 및 아미노프로필메틸디에톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 실리콘 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 디하이드록시-말단 실리콘 중합체가 약 25중량% 내지 약 35중량%의 양으로 존재하는, 실리콘 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 디하이드록시-말단 실리콘 중합체가 말단 하이드록시 그룹을 갖는 폴리오가노실록산인, 실리콘 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 실리콘 중합체의 점도가 약 1,000cPs 내지 약 400,000cPs인, 실리콘 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 상기 충전제가 약 30중량% 내지 약 70중량%의 양으로 존재하고, 이산화티타늄, 리토폰(lithopone), 산화아연, 규산지르코늄, 실리카 에어로겔, 산화철, 규조토, 탄산칼슘, 퓸드 실리카, 침전 실리카, 유리 섬유, 산화마그네슘, 산화크롬, 산화지르코늄, 산화알루미늄, 분쇄된 코어, 칼슘 클레이, 탄소, 흑 연, 코르크, 면, 합성 섬유 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 실리콘 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 조성물에 약 1중량% 내지 약 2중량%의 양으로 첨가되고, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 트리메톡시실릴프로필디에틸렌 트리아민, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 감마-머캅토프로필트리메톡시실란 및 감마-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 접착 촉진제를 추가로 포함하는, 실리콘 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 표면이 금속, 플라스틱, 유리 및 세라믹 재료로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 실리콘 조성물.
  13. 제12항에 있어서, 상기 표면 중 하나 이상이 알루미늄인, 실리콘 조성물.
  14. 제12항에 있어서, 상기 표면 중 하나 이상이 폴리(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌), 폴리아미드, 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리에테르케톤, 폴리(에테르에테르케톤), 폴리(페닐렌 옥사이드), 폴리이미드 및 폴리(페닐 설파이드)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 플라스틱인, 실리콘 조 성물.
  15. 디하이드록시-말단 실리콘 중합체, 충전제 및 아민-경화 가교결합제를 포함하고, 가소제를 실질적으로 함유하지 않는 실리콘 조성물로부터 밀봉제를 형성하는 단계 및
    상기 밀봉제를 약 15℃ 내지 약 45℃의 온도 및 약 15% 초과의 상대 습도에서 표면에 도포하여 씰을 수득하는 단계
    를 포함하여, 합성 탄화수소 유체 중의 침지에 대한 내성을 갖는 밀봉제를 사용하여 2개 이상의 표면 사이에 씰을 제공하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 아민-경화 가교결합제가 약 1중량% 내지 약 10중량%의 양으로 존재하고, 트리메틸아미노실란, 디부틸아미노실란, 트리부틸아미노실란, 메틸 트리스 (사이클로헥실아미노) 실란, 디메틸아미노실란, 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, 사이클로헥실-3-아미노프로필메틸-디메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 아미노프로필메틸디메톡시실란 및 아미노프로필메틸디에톡시실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 디하이드록시-말단 실리콘 중합체가 약 25중량% 내지 약 35중량%의 양으로 존재하고, 폴리오가노실록산 중합체인, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 표면이 금속, 플라스틱, 유리 및 세라믹 재료로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 합성 탄화수소 유체가 변속기 유체이고, 상기 밀봉제가 약 1000시간 이상 동안 약 125℃ 내지 약 155℃의 온도에서 변속기 유체에 침지되는, 방법.
  20. 폴리디메틸실록산,
    충전제 및
    아민-경화 가교결합제를 포함하고 가소제를 실질적으로 함유하지 않는 실리콘 조성물로서,
    변속기 유체의 존재하에서 침지된 전자 소자를 위한 하우징의 2개 이상의 표면 사이에 씰을 제공하는, 실리콘 조성물.
KR1020090074906A 2008-08-13 2009-08-13 탄화수소 유체에 대한 내성을 갖는 아민-경화 실리콘 조성물 및 이의 용도 KR20100020930A (ko)

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