KR20100066566A - 수계 표면처리제 - Google Patents
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Abstract
실리콘 오일의 수성 에멀션, 폴리우레탄 수지의 수성 에멀션 및 일반식
,
(B) CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OR1)nR2m, (C) CH2=CHCOO(CH2)3Si(OR1)nR2m, (D) H2N(CH2)3Si(OR1)nR2m 또는 (E) H2NC2H4NH(CH2)3Si(OR1)nR2m(R1, R2: 탄소수가 1∼4의 알킬기, n, m: 1≤n≤3, m=3-n)으로 표시되는 실란 화합물 및/또는 그 부분 가수분해물로 이루어지고, 실리콘 오일의 불휘발분 중량 100중량부에 대하여 폴리우레탄 수지가 고형분 중량으로서 100중량부 이상 사용된 수계 표면처리제. 이 수계의 표면처리제는, O링 등의 고무제 실링재끼리 또는 금속, 수지 등에 대한 점착을 방지함과 아울러, 고무제 또는 수지제 실링 부재의 슬라이딩시에 있어서의 마찰 저감을 가능하게 한다.
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(B) CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OR1)nR2m, (C) CH2=CHCOO(CH2)3Si(OR1)nR2m, (D) H2N(CH2)3Si(OR1)nR2m 또는 (E) H2NC2H4NH(CH2)3Si(OR1)nR2m(R1, R2: 탄소수가 1∼4의 알킬기, n, m: 1≤n≤3, m=3-n)으로 표시되는 실란 화합물 및/또는 그 부분 가수분해물로 이루어지고, 실리콘 오일의 불휘발분 중량 100중량부에 대하여 폴리우레탄 수지가 고형분 중량으로서 100중량부 이상 사용된 수계 표면처리제. 이 수계의 표면처리제는, O링 등의 고무제 실링재끼리 또는 금속, 수지 등에 대한 점착을 방지함과 아울러, 고무제 또는 수지제 실링 부재의 슬라이딩시에 있어서의 마찰 저감을 가능하게 한다.
Description
본 발명은 수계 표면처리제에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 고무제 실링재 등의 표면에 유효하게 적용되는 수계 표면처리제에 관한 것이다.
현재, 많이 사용되고 있는 고무제의 실링재는 장치 장착시에 실링재끼리 또는 금속, 수지 등의 상대재 접촉면에 점착하는 현상이 발견된다. 이것들의 대책으로서 실링재에 왁스, 그리스, 윤활유 등의 액상물을 도포함으로써, 장착성의 향상을 도모하고 있다.
그렇지만, 예를 들면, O링 등의 고무 부품을 자동 장착하기 위하여 부품 피더에 의해 반송시키는 경우, 이들 액상물을 많이 도포하면, 마찰계수는 낮아지지만, 도포한 액상물의 끈적거림에 의해 제품끼리 블로킹하여, 제품의 자동공급에 문제가 발생한다. 반대로, 끈적거림을 적게 하기 위하여, 액상물의 도포를 적게 하면, 액상물이 주변 등에 부착되어, 블로킹이 발생한다. 이들 액상물은, 액상이기 때문에 떨어지기 쉽고, 지속성이 충분하지 않고, 또 액상물의 도포량을 컨트롤하는 것은 곤란하며, 따라서 이러한 액상물을 사용하는 것만으로는 고무 부품의 안정한 상태를 얻는 것은 곤란하다. 한편, 그래파이트, 실리카, 탈크 등의 무기물을 뿌리면 끈적거림 없이 블로킹을 방지할 수 있지만, 탈락에 의해 주변부로의 오염이 생겨버리게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 특허문헌 1에서는 (1) 말단 수산기를 함유하는 폴리실록산과 실릴이소시아네이트의 반응생성물, (2) 이소시아네이트기와 반응성을 갖는 작용기를 함유하는 올리고머와 실릴이소시아네이트의 반응생성물, (3) 일반식
(R: 알킬기, 아릴기 또는 이소시아네이트기, n: 1 이상의 정수)으로 표시되는 실릴이소시아네이트 올리고머 및 (4) 유기용매 가용성 고무로 이루어지는 표면처리제가 제안되어 있다. 이러한 표면처리제를 사용함으로써, 장착시의 작업성, 점착성을 향상시킬 수 있지만, 표면처리제의 주성분이 톨루엔, 아세트산에틸, 메틸에틸케톤 등의 유기용제여서, 환경부하가 크고 취급이 용이하지 않다는 문제가 있었다.
특허문헌 1: 일본 특개 2000-63744호 공보
또, 특허문헌 2에는, (A) 실리콘 에멀션, (B) 우레탄 수지계 수성 에멀션 및 (C) 분자쇄 말단에 적어도 1개의 에폭시기 또는 메타크릴옥시프로필기를 갖는 실란 화합물 및/또는 그 부분 가수분해물을 함유하고, 성형 형의 표면에 도포하여 사용하는 수계의 이형제 조성물이 제안되어 있다. 이러한 조성물은, 수계이기 때문에 환경부하가 적고, (B) 성분으로서 폴리히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄·비닐·하이브리드 폴리머 함유 수성 에멀션을 사용하고 있는데, 이것을 본 발명에서 대상으로 하는 슬라이딩용 부재의 표면처리제로서 사용한 경우에는, 도포 건조 후에 오일분이 표면으로 블리딩 하여, 주위를 오염시킨다는 문제가 있고, 또한 고무재와의 밀착이 충분하지 않기 때문에 내구성이 결여되어, 용이하게 박리를 일으키기 때문에 바람직하지 않다.
특허문헌 2: 일본 특개 2005-125656호 공보
본 발명의 목적은, O링 등의 고무제 실링재끼리 또는 금속, 수지 등에 대한 점착을 방지함과 아울러, 고무제 또는 수지제 실링 부재의 슬라이딩시에 있어서의 마찰 저감을 가능하게 하는 수계의 표면처리제를 제공하는 것에 있다.
이러한 본 발명의 목적은 실리콘 오일의 수성 에멀션, 폴리우레탄 수지의 수성 에멀션 및 일반식
(B) CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OR1)nR2m
(C) CH2=CHCOO(CH2)3Si(OR1)nR2m
(D) H2N(CH2)3Si(OR1)nR2m
또는
(E) H2NC2H4NH(CH2)3Si(OR1)nR2m
(여기에서, 모두 R1 및 R2는 각각 탄소수가 1∼4의 알킬기를 나타내고, n 및 m은 각각 1≤n≤3, m=3-n임)으로 표시되는 실란 화합물 및/또는 그 부분 가수분해물로 이루어지고, 실리콘 오일의 불휘발분 중량 100중량부에 대하여 폴리우레탄 수지가 고형분 중량으로서 100중량부 이상, 바람직하게는 100∼2,000중량부 사용된 수계 표면처리제에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 표면처리제는 수계이기 때문에 환경에 대한 부하가 작고, 특수한 설비를 사용하지 않고 도포 가능하다고 하는 특징을 갖는다. 또, 폴리우레탄 함유 총량을 실리콘 오일 함유량보다도 많이 설정함으로써, 오일분도 블리딩 하지 않아, 기재에 대한 밀착성도 향상되기 때문에, 내구성이 우수하다. 그 결과, O링 등의 고무재끼리 또는 금속, 수지 등에 대한 점착이 효과적으로 방지된다. 또한, 고무제 또는 수지제 실링 부재의 슬라이딩시에 있어서의 마찰 저감을 가능하게 한다는 것과 같은 우수한 효과를 얻을 수 있다.
여기에서, 폴리우레탄 수지로서 (a) 히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄 수지를 함유하는 수성 에멀션과 (b) 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션을 혼합한 것을 사용한 경우에는, 상기 특성에 더하여 내용제성도 더욱 향상시킬 수 있다.
실리콘 오일로서는, 25℃에서의 동점도가 50∼1,000,000mm2/초, 바람직하게는 500∼200,000mm2/초이고, 규소 원자에 결합한 적어도 하나의 유기기를 갖는 오가노 폴리실록산이 사용되고, 그 분자구조는 직쇄상, 분지상, 망상의 어떤 것이어도 되지만, 바람직하게는 직쇄상, 분지상의 것이, 더욱 바람직하게는 직쇄상의 것이 사용된다. 오가노 폴리실록산 중의 규소 원자에 결합한 유기기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기와 같은 알킬기, 비닐기, 프로페닐기와 같은 알케닐기, 페닐기와 같은 아릴기, 페네틸기와 같은 아랄킬기 및 이들 탄화수소기의 수소 원자의 일부가 할로겐 원자, 니트릴기 등으로 치환된 것이 예시된다. 오가노 폴리실록산의 말단 유기기로서는 메틸기, 아미노기, 에폭시기, 카르비놀기, 수산기, 메톡시기, 메타크릴옥시기, 카르복실기, 실라놀기, 알콕시기 등이 예시되고, 바람직하게는 카르비놀기, 수산기, 메톡시기이다. 실리콘 오일은 표면처리 피막에 윤활성, 저마찰성, 비점착성을 제공한다.
또, 이들 실리콘 오일을 사용한 수성 에멀션으로서는 친수형 실리콘 오일 수성 에멀션 이외에, 유화제를 사용한 강제 유화형 실리콘 오일 수성 에멀션을 사용할 수도 있고, 그 분산방법은 특별히 한정되지 않는다. 이러한 실리콘 오일 수성 에멀션으로서는 실리콘 오일 함유량(불휘발분)이 3∼60중량%인 것이 사용된다.
실리콘 오일 수성 에멀션에는, 소정량의 폴리우레탄 수지 수성 에멀션이 첨가된다. 폴리우레탄 수지(고형분)는, 실리콘 오일 수성 에멀션의 실리콘 오일량(불휘발분)에 대하여, 100중량부 이상, 바람직하게는 100∼2,000중량부의 비율로 배합된다. 우레탄 수지가 이것보다 적은 비율로 사용되면, 도포성이 뒤떨어짐과 아울러, 실리콘 오일의 블리딩이 생겨, 내구성도 뒤떨어지게 되어 바람직하지 않다.
폴리우레탄 수지 수성 에멀션으로서는 폴리우레탄 구조 내에 친수기가 도입된 자기유화형, 유화제를 사용하여 유화된 강제 유화형 등을 들 수 있고, 이것들은 에테르폴리올형, 에스테르폴리올형, 폴리카보네이트형등 폴리우레탄 분자의 구조는 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 바람직하게는 가교형 폴리우레탄인 히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄 수지를 함유하는 수성 에멀션, 더욱 바람직하고는 이것에 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션 또는 자기 가교기를 갖지 않는 폴리우레탄 수지 수성 에멀션을 혼합한 것이 사용되고, 특히 바람직하게는 이것에 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션을 혼합한 것이 사용된다. 실라놀 변성 폴리우레탄 수지를 혼합하는 경우에는, 바람직하게는 히드라지드류 및 카르보닐 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션의 고형분 합계량:실라놀기 함유 폴리우레탄 수지=5∼90:95∼10이라고 하는 고형분 중량 비율로 혼합된다. 자기 가교성 기를 갖지 않는 폴리우레탄 수지 수성 에멀션을 사용한 경우에도, 동일한 고형분 중량비로 사용된다.
가교형 폴리우레탄은 자기 가교기를 갖지 않는 것에 비해 내용제성, 밀착성, 안정성이 우수하기 때문에, 히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄 수지 수성 에멀션만을 사용한 경우이어도, 폴리우레탄 함유 총량을 실리콘 오일 함유량보다도 많이 설정함으로써 이러한 성능을 충분히 발휘하여, 실라놀 변성의 가교형 폴리우레탄은 더욱 높은 레벨에서의 내용제성, 밀착성을 발현하기 때문에, 이것들을 혼합해서 사용한 폴리우레탄 수지 수성 에멀션을 사용한 표면처리제는, 고무제 또는 수지제 실링 부재의 슬라이딩시에 있어서의 마찰저감을 가능하게 함과 아울러 내용제성도 향상시킬 수 있고, 또 그것에 함유되는 실라놀기는, 수계 표면처리제의 구성성분인 실리콘 오일, 실란 화합물과의 상용성이 좋기 때문에, 이 점에서도 우수하다는 성질을 갖는다.
히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄 수지를 함유하는 수성 에멀션으로서는 특허문헌 3∼4에 기재되는 바와 같은, 히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄-비닐-하이브리드 폴리머의 수성 에멀션을 들 수 있다. 이것은 히드라지드류와 폴리우레탄-비닐-하이브리드 폴리머의 카르보닐기와의 반응에서 얻어지는 아조메틴 결합에 의해 가교된다. 이 경우에 있어서, 일반적으로는 히드라진기의 수와 카르보닐기의 수의 비가 1:40∼2:1이 되는 것과 같은 비율로, 이들 양자의 화합물이 사용된다.
히드라지드류로서는 히드라진, 히드라지드기 및/또는 히드라존기를 갖는 저분자량의 지방족 화합물, 방향족 화합물 또는 이것들의 혼합물을 들 수 있고, 이들 기를 적어도 2개 이상을 갖는 폴리히드라지드나 다가 히드라지드 화합물도 사용된다. 또, 폴리우레탄-비닐-하이브리드 폴리머는 말단 비닐기 및/또는 측쇄 비닐기 및 경우에 따라서는 말단 수산기, 우레탄기, 티오우레탄기 또는 요소기를 갖는 이온- 및/또는 비이온-안정화 폴리우레탄 매크로모노머를, 카르보닐기를 함유하는 다른 작용성 비닐 모노머 및 비작용성 비닐 모노머와 유리기 개시중합 함으로써 제조된다. 이러한 수성 에멀션으로서는, 상기 특허문헌 2에 기재되는 바와 같이, 실제로는 시판품인 닛폰 사이텍인더스트리즈 제품 Daotan VTW 6462/36WA, 솔루시아 재팬 제품 Daotan 시리즈 등을 사용할 수 있다.
특허문헌 3: 일본 특개 평7-233347호 공보
특허문헌 4: 일본 특개 2006-299274호 공보
또, 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션은, 폴리우레탄 구조 내에 실라놀기를 포함하는 수분산액이며, 실라놀기는 축합반응에 의해 가교되어 실록산 결합으로 된다.
이 실록산 결합은, 다른 우레탄화 가교 반응에서 생성하는 결합에 비해 안정하기 때문에, 얻어지는 표면처리 피막의 내용제성이 양호하다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 우레탄 수지 수성 에멀션은 표면처리 피막에 슬라이딩에 대한 내구성을 부여하고, 또한 실리콘 오일을 받아들여, 표면처리 피막으로 오일분을 블리딩 시키지 않고, 윤활성, 저마찰성, 비점착성을 제공한다. 이러한 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션으로서는 수지 고형분 농도 10∼70중량%의 것이 사용된다.
실란 화합물로서는, 일반식
(B) CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OR1)nR2m
(C) CH2=CHCOO(CH2)3Si(OR1)nR2m
(D) H2N(CH2)3Si(OR1)nR2m
또는
(E) H2NC2H4NH(CH2)3Si(OR1)nR2m
(R1, R2: 탄소수가 1∼4의 알킬기, n, m:1≤n≤3, m=3-n)으로 표시되는 실란 화합물이 사용된다. 이것들은 실리콘 에멀션의 반응성 유기기, 상기 특정 실란 화합물의 알콕시기와의 반응에 의해, 표면처리 피막 내에 실리콘 오일을 보유시켜, 오일분을 블리딩시키지 않고, 표면의 윤활성, 저마찰성, 비점착성을 발현시키는 성분이며, 폴리우레탄 수지의 수성 에멀션과 반응하여, 실리콘 오일과 가교 후의 폴리우레탄 수지의 친화성을 향상시켜, 실리콘 오일을 표면처리 피막 내에 머무르게 하는 효과를 얻을 수 있다. 또, 표면처리시키는 기재에 대하여, 도장성의 향상을 부여시키는 기능을 갖는다.
이러한 실란 화합물로서는, 예를 들면, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리프로폭시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디프로폭시실란(이상 실란 화합물 A), γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리프로폭시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디프로폭시실란(이상 실란 화합물 B), 3-아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리에톡시실란(이상 실란 화합물 C), 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란(이상 실란 화합물 D), N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸디메톡시실란(이상 실란 화합물 E) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란 등이 사용된다.
이들 실란 화합물은 그 부분 가수분해물도 사용할 수 있다. 가수분해물은 실란 화합물의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 실란 화합물의 종류에 따른 가수분해 조건하에서 축합반응시킴으로써 얻을 수 있다.
실란 화합물은 실리콘 오일 에멀션의 오일분(불휘발분) 100중량부에 대하여 10∼60중량부의 비율로 배합하는 것이 바람직하다. 실란 화합물이 이것보다 많은 비율로 사용되면 마찰계수가 증가하여, 내구성이 저하되게 되고, 한편 이것보다 적은 비율로 사용되면 오일의 과잉한 블리딩이 발생하게 된다.
이상의 각 필수성분으로 이루어지는 표면처리제에는, 튀김이나 액모임을 방지하여 도포 얼룩이나 도포량 부족이 생기지 않도록 하기 위하여, 알킬아민옥사이드계 화합물, 알킬베타인 등의 양쪽성 계면활성제를 배합할 수도 있다. 알킬아민옥사이드계 화합물로서는 디메틸알킬아민옥사이드 등을, 또 알킬베타인으로서는 알킬디메틸아미노아세트산베타인 등을 들 수 있고, 그 알킬기로서는 라우릴기, 미리스틸기, 야자유 등의 천연유지 변성기 등이 예시된다. 알킬아민옥사이드계 화합물이나 알킬베타인의 배합량은 조성물 전량에 대하여 10중량% 이내가 되도록 사용된다.
표면처리제에는 필요에 따라 소포제, 안료, 무기 분체, 증점제, 계면활성제 등을 더 배합할 수 있고, 조성물의 조제는 도포 효율 및 도포성의 관점에서 유효성분이 0.1∼40중량%의 농도가 되도록 물로 희석되어 사용된다. 이들 각 배합성분은 혼합되고, 충분히 교반하여 유화처리된 뒤에 사용된다. 혼합은 공지의 패들형, 앵커형 등의 교반날개를 구비한 혼합교반기 등을 사용하여 행해지고, 유화처리는 콜로이드밀, 호모믹서, 호모지나이저, 또는 샌드 그라인더 등의 유화 분산 장치를 사용하여 행해진다.
조제된 표면처리제는 침지법, 브러시법, 롤 코팅법, 스프레이 코팅법, 나이프 코팅법, 딥 코팅법 등의 방법으로, 피처리 부재 표면에 도포한 후, 120∼150℃에서 30∼60분간 가열 건조시켜 경화 피막을 형성시킴으로써, 표면처리가 행해진다.
본 발명의 표면처리제는 불소 고무, NBR, 수소화 NBR, SBR, 이소프렌고무, 부타디엔고무, 클로로프렌 고무, 아크릴 고무, EPDM, 우레탄 고무, 실리콘 고무 등의 고무재나 ABS, AS 등의 열가소성 수지, 열경화성 수지 등의 수지재의 표면처리제로서 유효하게 사용된다.
(실시예)
다음에 실시예에 대하여 본 발명을 설명한다.
(실시예 1)
양쪽 말단 수산기 함유 유화중합 폴리디메틸실록산 4.07(1.34)중량부
수성 에멀션(25℃에서의 점도 100,000mPa·초, 불휘발분 33%)
히드라지드류 및 카르보닐기 함유 2.71(0.98) 〃
폴리우레탄 수지 수성 에멀션(고형분 36중량%; Daotan VTW 6462/36WA)
실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션 6.67(2.00) 〃
(고형분 30중량%; 미츠이카가쿠 폴리우레탄 제품 탁켈락 WS-5000)
γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.68 〃
디메틸라우릴아민옥사이드(양쪽성 계면활성제) 0.45 〃
물 85.42 〃
이상의 각 성분(괄호 안은 고형분 중량을 나타냄)을 혼합하고, 또한 호모지나이저 및 초음파 처리 장치를 사용하여 유화처리해서 표면처리제를 얻었다. 이 표면처리제는 폴리우레탄 수지분 총량이 2.98중량부이고, 이것은 실리콘 오일 100중량부(불휘발분으로서; 이하 동일)에 대하여 222.3중량부에 상당한다.
이어서, 스프레이 코팅법에 의해 불소 고무 시트 및 불소 고무제 O링(경도 JIS A 70도, 치수: 내경 7.8mm, 굵기 1.9mm직경, 공칭번호 JIS B 2401-4종D P8)에 도포 후, 150℃에서 30분간 경화시켜, 막 두께 약 2㎛의 코팅막을 형성한 불소 고무 시트 및 O링을 제작했다.
표면처리된 두께 2mm의 불소 고무 시트 또는 O링을 사용하여, 다음 각 항목의 측정, 시험이 행해졌다.
마찰계수: ASTM D-1894에 준하고, 신토카가쿠제 표면성 시험기 헤이돈 트라이보기어에 의해, 표면처리 가황 고무 시트 표면의 동마찰계수를 측정
(시험조건) 상대재: 직경 10mm의 SUS304 강구
이동속도: 50mm/분
하중: 0.49N
진폭: 50mm
내구성 시험: 헤이돈 트라이보기어를 사용하여, 하기 조건에 의한 시험 종료 후, 피막의 벗겨짐이 없는 것을 ○, 기재의 일부라도 노출이 발견된 경우를 ×로서 평가
(시험조건) 상대재: 직경10mm의 SUS304 강구
이동속도: 400mm/분
하중: 0.98N
진폭: 30mm, 500회
비점착성 시험: 표면처리 불소 고무제 O링을 SUS430재으로 끼우고, 50% 압축한 상태에서 150℃의 항온조 내에서 30분간 가열하고, 그 후 실온에서 1시간 정치했한 후 SUS재로부터 풀어내고, 풀어낸 후 즉시 이형 가능한 것을 ○, 풀러낸 직후에는 점착되어 있지만, 1분 후에 이형이 가능한 것을 △, 점착 또는 금속재에 전사되어 벗겨짐이 발생한 것을 ×로 평가
내용제성 시험: 표면처리 불소 고무제 O링을 톨루엔 중에 24시간 담근 후, 톨루엔 중에 담근 채의 상태에서 초음파 세정기로 10분간 처리한 것을 꺼내어, 피막의 용해 및 벗겨짐이 없는 것을 ○, 용해, 벗겨짐이 발견되지 않았지만 희게 변색된 것을 △, 피막의 용해, 벗겨짐의 어느 하나를 확인할 수 있었던 것을 ×로 평가
블리딩 평가: 표면처리제를 도포 건조 후, 표면처리된 고무 시트의 표면에 오일분이 블리딩 하지 않은 것을 ○, 블리딩 한 것을 ×로 평가
포트라이프 시험: 고형분 농도 10중량%의 표면처리제 용액을 액 온도 25℃, 습도 70%의 분위기하에서 72시간 정치하고, 육안관찰로 용액 중에 침전물의 발생이 발견되지 않은 것을 ○, 침전물의 발생이 발견된 것을 ×로 평가
도포성 시험: 표면처리 불소 고무 시트의 도막 상태를 육안으로 관찰하고, 얼룩이 없이 균일하게 도포되어 있는 것을 ○, 얼룩이 있고 균일하게 도포되어 있지 않은 것을 ×로서 평가
부품 피더에 의한 O링의 반송 특성 평가:
표면처리 불소 고무제 O링 500개를, 부품 피더에 의해 반송하고,
단위시간당의 통과 개수(반송속도) 및 부품 피더 위에 남은 O링 잔류 개수를 카운트
여기에서, 통과 개수가 많을수록, 반송속도가 빨라져, 블로킹된 O링은 부품 피더 위에 남게 된다.
실시예 2
실시예 1에서, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 대신에, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란이 동량 사용되었다. 이것은 폴리우레탄 수지분 총량이 2.98중량부이며, 실리콘 오일 100중량부에 대하여 222.3중량부에 상당한다.
실시예 3
실시예 1에서, 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션 대신에, 자기 가교기를 갖지 않는 폴리우레탄 수지 수성 에멀션(고형분 30중량%; 미츠이 카가쿠 폴리우레탄 제품 탁켈락 W-6061)이 동량 사용되었다. 이것은, 폴리우레탄 수지분 총량이 2.98중량부이며, 실리콘 오일 100중량부에 대하여 222.3중량부에 상당한다.
실시예 4
실시예 1에서, 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션이 사용되지 않고, 또 히드라지드류 및 카르보닐기 함유 우레탄 수지 수성 에멀션량이 8.28(2.98)중량부로 변경되어 사용되었다. 이것은 폴리우레탄 수지분 총량이 2.98중량부이며, 실리콘 오일 100중량부에 대하여 222.3중량부에 상당한다.
비교예 1
실시예 1에서, 표면처리제로서 하기의 것이 사용되었다.
양쪽 말단 수산기 함유 유화중합 폴리디메틸실록산 2.30(0.76)중량부
수성 에멀션(불휘발분 33%)
히드라지드류 및 카르보닐기 함유 1.55(0.56) 〃
폴리우레탄 수지 수성 에멀션(고형분 36중량%)
γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 0.40 〃
디메틸라우릴아민옥사이드 0.75 〃
물 95.00 〃
이것은 폴리우레탄 수지분 총량이 0.56중량부이며, 실리콘 오일 100중량부에 대하여 73.5중량부에 상당한다.
비교예 2
비교예 1에서, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 대신에 γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란이 동량 사용되었다. 이것은, 폴리우레탄 수지분 총량이 0.56중량부이며, 실리콘 오일 100중량부에 대하여 73.5중량부에 상당한다.
비교예 3
비교예 1에서, 히드라지드 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄 수지 수성 에멀션, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 및 디메틸라우릴아민옥사이드가 어느 것도 사용되지 않았다.
비교예 4
실시예 1에서, 표면처리가 행해지지 않았다.
이상의 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 결과는, 다음의 표 1에 나타낸다.
이상의 결과로부터, 마찰계수가 낮고 끈적거림이 없으면, 블로킹, O링 잔류 개수가 적어, 통과속도가 빨라지는 경향이 있고, 실리콘 오일만을 도포한 경우나, 실리콘 오일 함유량이 많으면, 마찰계수는 낮지만 끈적거림이 있어, O링끼리 블로킹 하여, 통과속도가 늦어지는 것이 확인되었다.
(산업상의 이용가능성)
본 발명에 따른 수계 표면처리제는 O링, 오일실, V링, D링, X링, 패킹 등의 실링재나, 웨더스트립, 와이퍼 블레이드 등의 자동차용 슬라이딩 고무, 토너 블레이드, 로무 롤 등의 사무기기용 고무재, 자동차, 사무기 등에 사용되는 수지제 기어, 프린터의 종이 보내기 급지용 수지 클릭 등의 슬라이딩용 부재의 표면처리제로서 유효하게 사용된다.
Claims (9)
- 실리콘 오일의 수성 에멀션, 폴리우레탄 수지의 수성 에멀션 및 일반식
(B) CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OR1)nR2m
(C) CH2=CHCOO(CH2)3Si(OR1)nR2m
(D) H2N(CH2)3Si(OR1)nR2m
또는
(E) H2NC2H4NH(CH2)3Si(OR1)nR2m
(여기에서, 모두 R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수가 1∼4의 알킬기를 나타내고, n 및 m은 각각 1≤n≤3, m=3-n임)으로 표시되는 실란 화합물 및/또는 그 부분 가수분해물로 이루어지고, 실리콘 오일의 불휘발분 중량 100중량부에 대하여 폴리우레탄 수지가 고형분 중량으로서 100중량부 이상 사용된 것을 특징으로 하는 수계 표면처리제. - 제 1 항에 있어서, 폴리우레탄 수지의 수성 에멀션이 히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄 수지를 함유하는 수성 에멀션인 것을 특징으로 하는 수계 표면처리제.
- 제 1 항에 있어서, 폴리우레탄 수지의 수성 에멀션이 (a) 히드라지드류 및 카르보닐기 함유 폴리우레탄 수지를 함유하는 수성 에멀션 및 (b) 실라놀 변성 폴리우레탄 수지 수성 에멀션의 혼합물인 것을 특징으로 하는 수계 표면처리제.
- 제 1 항에 있어서, 실란 화합물 및/또는 그 가수분해물이 실리콘 오일의 불휘발분 중량 100중량부당 10∼60중량부의 비율로 사용된 것을 특징으로 하는 수계 표면처리제.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 고무재 또는 수지재의 표면에 적용되는 것을 특징으로 하는 수계 표면처리제.
- 제 5 항에 있어서, 고무재가 실링재인 것을 특징으로 하는 표면처리제.
- 제 6 항에 기재된 수계 표면처리제에 의해 표면처리된 것을 특징으로 하는 실링재.
- 제 5 항에 있어서, 고무재가 슬라이딩용 부재인 것을 특징으로 하는 수계 표면처리제.
- 제 8 항에 기재된 수계 표면처리제에 의해 표면처리된 것을 특징으로 하는 슬라이딩용 부재.
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