KR20200118057A - 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지 - Google Patents

스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지 Download PDF

Info

Publication number
KR20200118057A
KR20200118057A KR1020207023250A KR20207023250A KR20200118057A KR 20200118057 A KR20200118057 A KR 20200118057A KR 1020207023250 A KR1020207023250 A KR 1020207023250A KR 20207023250 A KR20207023250 A KR 20207023250A KR 20200118057 A KR20200118057 A KR 20200118057A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
component
silicone rubber
mass
sponge
parts
Prior art date
Application number
KR1020207023250A
Other languages
English (en)
Inventor
마사카즈 이리에
Original Assignee
다우 도레이 캄파니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다우 도레이 캄파니 리미티드 filed Critical 다우 도레이 캄파니 리미티드
Publication of KR20200118057A publication Critical patent/KR20200118057A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/03—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media
    • C08J3/07—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in aqueous media from polymer solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/0066—Use of inorganic compounding ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/04—Foams characterised by the foaming process characterised by the elimination of a liquid or solid component, e.g. precipitation, leaching out, evaporation
    • C08J2201/05—Elimination by evaporation or heat degradation of a liquid phase
    • C08J2201/0504—Elimination by evaporation or heat degradation of a liquid phase the liquid phase being aqueous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C08J2383/05—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C08J2383/07—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C08J2483/05—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C08J2483/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C08J2483/07—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups

Abstract

본 발명은 (A) 1분자 중에 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 오가노폴리실록산, (B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산, (C) 물, (D) 증점제, (E) 계면활성제, (F) 규소 원자 결합 알콕시기를 갖는 실란 화합물 혹은 그 부분 가수 분해 축합물 및 (G) 하이드로실릴화 반응용 촉매로 적어도 이루어지는 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다. 본 조성물은 흡수성이나 보수성이 우수한 실리콘 고무 스펀지를 형성한다.

Description

스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지
본 발명은 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 당해 조성물을 가교한 후, 물을 제거하여 얻어지는 실리콘 고무 스펀지에 관한 것이다.
실리콘 고무 스펀지는 내열성, 내후성이 우수하고 경량이기 때문에, 자동차 부품; 복사기나 프린터 등의 화상 형성 장치의 롤이나 벨트; 그 외 패킹, 개스킷, O링 등의 각종 실링 부품 등에 사용되고 있다.
이러한 실리콘 고무 스펀지를 형성하기 위한 실리콘 고무 조성물로서는, 예를 들어 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 알케닐기를 갖는 디오가노폴리실록산, 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산, 스멕타이트 클레이를 함유하는 물, 비이온계 계면활성제 및 하이드로실릴화 반응용 촉매로 이루어지는 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물(특허문헌 1 참조), 분자쇄 양말단이 알케닐기로 봉쇄되고, 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는 디오가노폴리실록산, 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 적어도 2개 갖는 디오가노폴리실록산, 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산, 물과 스멕타이트 클레이로 이루어지는 혼합물, 비이온계 계면활성제, 하이드로실릴화 반응용 촉매 및 경화 지연제로 이루어지는 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물(특허문헌 2 참조)이 알려져 있다. 그리고, 이러한 실리콘 고무 조성물을 균일한 유화 상태에서 경화한 후, 얻어지는 실리콘 고무로부터 물을 제거함으로써 실리콘 고무 스펀지를 형성할 수 있다.
그러나, 이러한 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물에 의해 얻어지는 실리콘 고무 스펀지는 흡수성이나 보수성(保水性)이 부족하여, 그 용도가 한정된다는 과제가 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2004-346248호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 제2008-214625호
본 발명의 목적은 흡수성이나 보수성이 우수한 실리콘 고무 스펀지를 형성하는 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 흡수성이나 보수성이 우수하고, 흡수하더라도 부피 팽창하기 어려운 실리콘 고무 스펀지를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물은
(A) 1분자 중에 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 오가노폴리실록산 100질량부,
(B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산{(A) 성분 중의 알케닐기 1몰에 대해, 본 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자가 0.4~20몰이 되는 양},
(C) 물 20~1000질량부,
(D) 증점제{(C) 성분 100질량부에 대해 0.01~15질량부},
(E) 계면활성제 0.1~15질량부,
(F) 규소 원자 결합 알콕시기를 갖는 실란 화합물 혹은 그 부분 가수 분해 축합물 0.1~20질량부 및
(G) 하이드로실릴화 반응용 촉매(본 조성물을 가교시키기에 충분한 양)
로 적어도 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(A) 성분은 (A-1) 분자쇄 말단에 알케닐기를 평균 2개 가지며, 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는 디오가노폴리실록산 10~90질량%, 및 (A-2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 적어도 2개 갖는 디오가노폴리실록산 10~90질량%로 이루어지는 오가노폴리실록산인 것이 바람직하다.
(D) 성분은 무기계 증점제, 셀룰로오스 섬유, 수용성 폴리머, 흡수성 폴리머, 상기 무기계 증점제와 상기 수용성 폴리머로 이루어지는 친수성 복합물, 및 상기 무기계 증점제와 상기 흡수성 폴리머로 이루어지는 친수성 복합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 증점제인 것이 바람직하고, 상기 무기계 증점제는 스멕타이트 클레이인 것이 바람직하다.
(E) 성분은 (E-1) HLB의 값이 3 이상인 비이온계 계면활성제 및 (E-2) HLB의 값이 3 미만인 비이온계 계면활성제로 이루어지는 계면활성제{단, (E-2) 성분에 대한 (E-1) 성분의 질량비가 적어도 1이다.}인 것이 바람직하다.
(F) 성분은 메틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 메틸 실리케이트 또는 에틸 실리케이트인 것이 바람직하다.
본 조성물은 추가로 (H) 하이드로실릴화 반응 억제제를 (A) 성분 100질량부에 대해 0.001~5질량부 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 본 조성물은 추가로 (I) 보강성 실리카 미분말을 (A) 성분 100질량부에 대해 40질량부 이하 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지는 상기한 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물을 가교한 후, 실리콘 고무로부터 물을 제거하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물은 흡수성이나 보수성이 양호한 실리콘 고무 스펀지를 성형성 좋게 형성할 수 있다는 특징이 있다. 또한, 본 발명의 실리콘 고무 스펀지는 흡수성이나 보수성이 양호하고, 흡수하더라도 부피 팽창하기 어렵다는 특징이 있다.
먼저, 본 발명의 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물을 상세히 설명한다.
(A) 성분은 본 조성물의 주제(主劑)이며, 1분자 중에 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 오가노폴리실록산이다. (A) 성분 중의 알케닐기로서는 비닐기, 알릴기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 이소부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 펜테닐기, 노네닐기, 데세닐기, 도데세닐기 등의 탄소 원자수 2~12의 알케닐기가 예시되며, 바람직하게는 비닐기이다. 이 알케닐기의 결합 위치는 한정되지 않으며, 분자쇄 말단의 규소 원자 및/또는 분자쇄 중의 규소 원자에 결합하고 있을 수도 있다. 또한, (A) 성분 중의 알케닐기 이외의 규소 원자 결합 유기기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기 등의 탄소 원자수 1~12의 알킬기; 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기 등의 탄소수 5~12의 사이클로알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 탄소수 6~12의 아릴기; 벤질기, 페네틸기 등의 탄소수 7~12의 아르알킬기; 및 이들 기의 수소 원자의 일부 또는 전부를 불소, 염소 등의 할로겐 원자로 치환한 기가 예시되며, 바람직하게는 메틸기, 페닐기이다.
(A) 성분의 분자 구조는 한정되지 않으며, 직쇄상, 일부 분지를 갖는 직쇄상, 분지쇄상, 환상, 수지상이 예시되며, 바람직하게는 직쇄상, 일부 분지를 갖는 직쇄상이다. (A) 성분으로서는 이들 분자 구조를 갖는 2종 이상의 오가노폴리실록산의 혼합물일 수도 있다.
이러한 (A) 성분으로서는 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디페닐비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·디페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디페닐비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸페닐실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·디페닐실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸비닐실록산·메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸비닐실록산·디페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체 및 이들 오가노폴리실록산의 2종 이상의 혼합물이 예시된다.
또한, (A) 성분의 점도는 한정되지 않으나, 25℃에서의 점도가 50 mPa·s 이상 또는 100 mPa·s 이상이며, 한편 100,000 mPa·s 이하인 것이 바람직하다. 이는, (A) 성분의 점도가 상기 하한 이상이고, 상기 상한 이하이면, 얻어지는 실리콘 고무 조성물의 유화물이 안정적이며, 균일한 기포를 갖는 실리콘 고무 스펀지가 얻어지기 쉽기 때문이다. 아울러, 이 오가노폴리실록산의 25℃에서의 점도는, 예를 들어 JIS K7117-1에 준거한 B형 점도계에 의해 측정할 수 있다.
이러한 (A) 성분은 (A-1) 분자쇄 말단에 알케닐기를 평균 2개 가지며, 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는 디오가노폴리실록산과 (A-2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 적어도 2개 갖는 디오가노폴리실록산의 혼합물인 것이 바람직하다.
(A-1) 성분은 분자쇄 말단에 알케닐기를 평균 2개 가지며, 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는 디오가노폴리실록산이며, 구체적으로는 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체, 주쇄가 디메틸실록산 단위의 반복으로 이루어지며, 주쇄의 일부가 분지되고, 분자쇄 말단이 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 분지쇄상 디메틸폴리실록산이 예시되며, 바람직하게는 주쇄가 실질적으로 직쇄상인 디오가노폴리실록산이다.
(A-2) 성분은 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 적어도 2개 갖는 디오가노폴리실록산이며, 구체적으로는 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산·메틸페닐실록산 공중합체, 주쇄가 디메틸실록산 단위와 메틸비닐실록산 단위의 반복으로 이루어지며, 주쇄의 일부가 분지되고, 분자쇄 말단이 트리메틸실록시기로 봉쇄된 분지쇄상 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체가 예시되며, 바람직하게는 주쇄가 실질적으로 직쇄상인 디오가노폴리실록산이다.
(A-1) 성분과 (A-2) 성분의 배합비는 한정되지 않으나, 얻어지는 실리콘 고무 스펀지의 수축률이 개선되는 것으로부터, (A) 성분은 (A-1) 성분 10~90질량% 및 (A-2) 성분 10~90질량%로 이루어지는 것이 바람직하다.
(B) 성분은 본 조성물의 가교제이며, 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산이다. (B) 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자는 분자쇄 말단의 규소 원자 및/또는 분자쇄 중의 규소 원자에 결합하고 있을 수도 있다. (B) 성분의 분자 구조는 한정되지 않으며, 직쇄상, 일부 분지를 갖는 직쇄상, 분지쇄상, 환상, 수지상이 예시되고, 바람직하게는 직쇄상, 일부 분지를 갖는 직쇄상이다. (B) 성분으로서는 직쇄상 오가노폴리실록산인 것이 바람직하다.
이러한 (B) 성분으로서는 분자쇄 양말단 디메틸 하이드로겐 실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양말단 디메틸 하이드로겐 실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 디메틸 하이드로겐 실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 공중합체, 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 공중합체, H(CH3)2SiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 이루어지는 오가노폴리실록산, 및 H(CH3)2SiO1/2 단위, (CH3)3SiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 이루어지는 오가노폴리실록산이 예시된다.
또한, (B) 성분의 점도는 한정되지 않으나, 25℃에서의 동점도(動粘度)가 1 mm2/s 이상, 1,000 mm2/s 이하인 것이 바람직하다. 아울러, 이 오가노폴리실록산의 25℃에서의 동점도는 JIS Z8803에 준거한 우베로데(Ubbelohde)형 점도계에 의해 측정할 수 있다.
(B) 성분의 함유량은 (A) 성분 중의 알케닐기 1몰에 대해, 본 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자가 0.4~20몰의 범위 내가 되는 양이며, 바람직하게는 그 하한이 1.0몰이 되는 양, 1.5몰이 되는 양 또는 1.8몰이 되는 양이고, 한편 그 상한이 10몰이 되는 양 또는 5몰이 되는 양이다. 이는, (B) 성분의 함유량이 상기 범위 내이면, 얻어지는 실리콘 고무 스펀지의 압축 영구 휨이 개선되기 때문이다.
(C) 성분의 물은 본 조성물을 가교한 후, 실리콘 고무로부터 제거됨으로써 당해 실리콘 고무를 다공질상으로 하기 위한 성분이다. (C) 성분의 함유량은 (A) 성분 100질량부에 대해 20~1000질량부의 범위 내이며, 바람직하게는 그 하한이 20질량부, 30질량부, 40질량부 또는 50질량부이고, 한편 그 상한이 800질량부, 650질량부 또는 500질량부이다. 이는, (C) 성분의 함유량이 상기 범위의 하한 이상이면, 얻어지는 실리콘 고무 스펀지가 다공질상이고 균일한 기포를 갖게 되기 쉽기 때문이며, 한편 상기 범위의 상한 이하이면, 실리콘 고무 스펀지가 얻어지기 쉽기 때문이다.
(C) 성분의 물은 한정되지 않으나, 수돗물, 우물물, 이온 교환수, 증류수 등을 이용할 수 있다. 특히, (A) 성분으로의 분산이 안정된다는 점에서, (C) 성분은 이온 교환수인 것이 바람직하다.
(D) 성분의 증점제는 (C) 성분의 물을 증점시켜, (C) 성분의 (A) 성분 중으로의 분산을 용이하게 하고, (A) 성분 중의 (C) 성분의 분산 상태를 안정적으로 하여, 얻어지는 실리콘 고무를 균일한 다공질상으로 하기 위한 성분이다. 이러한 (D) 성분으로서는 무기계 증점제, 셀룰로오스 섬유, 수용성 폴리머, 흡수성 폴리머, 상기 무기계 증점제와 상기 수용성 폴리머로 이루어지는 친수성 복합물, 및 상기 무기계 증점제와 상기 흡수성 폴리머로 이루어지는 친수성 복합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
(D) 성분의 무기계 증점제는 천연 또는 합성의 무기계 증점제이며, 벤토나이트(몬모릴로나이트), 헥토라이트, 사포나이트, 소코나이트, 바이델라이트 및 논트로나이트 등의 점토 광물을 주성분으로 하는 벤토나이트 등의 천연 또는 합성의 스멕타이트 클레이가 예시된다. 이러한 스멕타이트 클레이는, 예를 들어 수열 합성품인 스멕톤(SUMECTON)(쿠니미네코교가부시키가이샤(KUNIMINE INDUSTRIES CO., LTD.)의 등록 상표), 루센타이트(코오프케미칼가부시키가이샤(Co-op Chemical Co.,Ltd.)의 등록 상표), 천연 정제품인 쿠니피아(KUNIPIA)(쿠니미네코교가부시키가이샤의 등록 상표:), 벤겔(BEN-GEL)(가부시키가이샤호쥰(HOJUN Co., Ltd.)의 등록 상표), 벤톤(BENTONE)(엘레멘티스(Elementis) 주식회사의 등록 상표), 비검(VEEGUM)(밴더빌트(Vanderbilt)사의 등록 상표)으로서 입수 가능하다. 물에 분산시켰을 때의 점도 상승이 크고, (E) 성분의 함유량을 적게 할 수 있는 것으로부터, 이 무기계 증점제는 벤토나이트(몬모릴로나이트), 헥토라이트 또는 사포나이트인 것이 바람직하다. 이들 스멕타이트 클레이의 pH는 실리콘 고무 스펀지의 내열성을 유지하는 점에서 pH 5.0~9.0의 범위 내인 것이 바람직하다. 또한, 이러한 스멕타이트 클레이와 폴리아크릴산 등의 수용성 폴리머 또는 흡수성 폴리머로 이루어지는 친수성 복합물을 이용할 수도 있다.
(D) 성분의 셀룰로오스 섬유는 천연 또는 합성의 셀룰로오스 섬유를 화학 처리나 물리 처리에 의해 나노 파이버화한 것이다. 이러한 셀룰로오스 섬유는 분산성, 증점성(增粘性) 등의 관점에서, 바람직하게는 그 수평균 섬유 지름이 2~150 nm의 범위 내, 2~100 nm의 범위 내 또는 2~10 nm의 범위 내이다. 이는, 수평균 섬유 지름이 상기 범위 내이면, 물에 분산시켰을 때 침강하기 어려워, 유동성을 유지하여 증점할 수 있기 때문이다.
(D) 성분의 셀룰로오스 섬유는 다이이치코교세이야쿠가부시키가이샤(DKS Co. Ltd.) 제품의 셀룰로오스 나노 파이버의 수분산액(상품명: Rheocrysta C-2SP)으로서 입수 가능하다.
(D) 성분의 수용성 폴리머로서는 알긴산, 알긴산나트륨, 카복실레이트의 나트륨염, 카복시 셀룰로오스의 나트륨염, 메틸 셀룰로오스, 셀룰로오스 에테르, 하이드록시에틸 셀룰로오스, 변성 전분, 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴레이트 혹은 폴리아크릴레이트의 나트륨염이 예시된다.
또한, (D) 성분의 흡수성 폴리머로서는 폴리아크릴산염 가교체, 폴리옥시알킬렌계 흡수성 수지가 예시된다.
(D) 성분의 함유량은 (C) 성분 100질량부에 대해 0.01~15질량부의 범위 내이며, 바람직하게는 그 하한이 0.05질량부 또는 0.1질량부이고, 한편 그 상한은 10질량부 또는 5질량부다. 이는, (D) 성분의 함유량이 상기 범위의 하한 이상이면, (C) 성분을 충분히 증점할 수 있기 때문이며, 한편 상기 범위의 상한 이하이면, 실리콘 고무 조성물의 유화를 안정시킬 수 있기 때문이다.
(E) 성분은 물을 실리콘 고무 조성물 중에 균일하게 유화시켜, 얻어지는 실리콘 고무를 균일한 다공질상으로 하기 위한 계면활성제이다. 이러한 (E) 성분으로서는 음이온계, 양이온계, 양성(兩性) 이온계 및 비이온계의 계면활성제가 예시되며, 구체적으로는 글리세린 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 수크로스 지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌·폴리옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드 등의 비이온계 계면활성제; 폴리실록산·폴리옥시에틸렌 그래프트 공중합체 등의 폴리오가노실록산으로 이루어지는 비이온계 계면활성제; 지방족 아민염, 제4급 암모늄염, 알킬피리디늄염 등의 양이온계 계면활성제; 고급 지방산염, 고급 알코올 황산 에스테르염, 알킬벤젠 설폰산염, 알킬나프탈렌 설폰산염, 폴리에틸렌 글리콜 황산 에스테르염 등의 음이온계 계면활성제; 카복시베타인형 또는 글리신형의 양성 이온계 계면활성제가 예시된다. 특히, 본 조성물의 하이드로실릴화 반응에 의한 가교에 영향이 적은 것으로부터 비이온계 계면활성제인 것이 바람직하다.
이들 계면활성제는 단독으로 사용할 수도 있고, 또한 2종 이상을 병용할 수도 있다. 유화제의 HLB값(아울러, 계면활성제를 2종 이상 병용할 때는 그 중량 평균 HLB값)은 바람직하게는 1 이상, 10 이하, 1.5 이상, 6 미만 또는 3.5 이상, 6 미만이다.
(E) 성분으로서는 (E-1) HLB의 값이 3 이상인 비이온계 계면활성제 및 (E-2) HLB의 값이 3 미만인 비이온계 계면활성제로 이루어지는 계면활성제를 이용하는 것이 바람직하다. (E-2) 성분에 대한 (E-1) 성분의 질량비는 적어도 1이며, 바람직하게는 적어도 5, 적어도 8, 적어도 10, 혹은 적어도 15이다. 또한, (E-2) 성분에 대한 (E-1) 성분의 질량비는 많아도 100 이하인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 많아도 80, 많아도 70, 많아도 60, 혹은 많아도 50이다. 이는, 이 질량비가 상기 하한 이상이면, 균일하고 미세한 연속 기포 구조를 갖는 저밀도의 스펀지를 형성할 수 있기 때문이며, 한편 상기 상한 이하이면, (A) 성분 중에 (C) 성분 및 (D) 성분을 안정성 좋게 분산할 수 있고, 결과적으로 균일하고 미세한 연속 기포 구조를 갖는 실리콘 고무 스펀지를 형성할 수 있기 때문이다.
(E) 성분의 함유량은 (A) 성분 100질량부에 대해 0.1~15질량부의 범위 내이며, 바람직하게는 그 하한은 0.2질량부이고, 한편 그 상한은 10질량부이다. 이는, (E) 성분의 함유량이 상기 범위의 하한 이상이면, (C) 성분을 (A) 성분 중에 균일하게 분산시킬 수 있기 때문이며, 한편 상기 범위의 하한 이하이면, 얻어지는 실리콘 고무 스펀지의 기계적 특성이나 전기적 특성에 영향을 주지 않기 때문이다.
(F) 성분은 본 조성물을 경화하여 얻어지는 실리콘 고무 스펀지에 흡수성이나 보수성을 부여하기 위한 규소 원자 결합 알콕시기를 갖는 실란 화합물 혹은 그 부분 가수 분해 축합물이다. 이러한 (F) 성분으로서는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 메틸디메톡시실란, 2-(3, 4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 메틸 실리케이트 또는 에틸 실리케이트가 예시되며, 바람직하게는 메틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 메틸 실리케이트 또는 에틸 실리케이트이다.
(F) 성분의 함유량은 (A) 성분 100질량부에 대해 0.1~20질량부의 범위 내이며, 바람직하게는 1~10질량부의 범위 내이다. 이는, (F) 성분의 함유량이 상기 범위의 하한 이상이면, 흡수성이나 보수성이 우수한 실리콘 고무 스펀지를 형성할 수 있기 때문이며, 한편 상기 범위의 상한 이하이면, 균일하고 미세한 연속 기포 구조를 갖는 실리콘 고무 스펀지를 형성할 수 있기 때문이다.
(G) 성분은 본 조성물의 하이드로실릴화 반응을 촉진하기 위한 하이드로실릴화 반응용 촉매이며, 예를 들어 백금계 촉매, 팔라듐계 촉매, 로듐계 촉매가 예시되고, 바람직하게는 백금계 촉매이다. 이러한 (G) 성분으로서는 염화백금산; 알코올 변성 염화백금산; 염화백금산과 올레핀류, 비닐실록산 또는 아세틸렌 화합물과의 배위 화합물; 백금과 올레핀류, 비닐실록산 또는 아세틸렌 화합물과의 배위 화합물, 이들을 열가소성 수지 중에 분산시킨 분말상 백금계 촉매 등의 백금계 촉매; 그 외 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐 등의 팔라듐계 촉매, 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐 등의 로듐계 촉매가 예시된다.
(G) 성분의 함유량은 본 조성물을 가교시키기에 충분한 양이며, 구체적으로는 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량에 대해, (G) 성분 중의 촉매 금속이 질량 단위로 0.01~500 ppm의 범위 내가 되는 양 혹은 0.1~100 ppm의 범위 내가 되는 양인 것이 바람직하다.
본 조성물에는 본 조성물의 가교 속도나 작업 가사 시간(pot life)을 조정할 목적으로, 추가로 (H) 하이드로실릴화 반응 억제제를 함유할 수도 있다. (H) 성분으로서는 3-메틸-1-부틴-3-올, 3, 5-디메틸-1-헥신-3-올, 3-페닐-1-부틴-3-올, 1-에티닐-1-사이클로헥산올 등의 알킨 알코올; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3, 5-디메틸-3-헥센-1-인 등의 엔인 화합물; 테트라메틸 테트라비닐 사이클로테트라실록산, 테트라메틸 테트라헥세닐 사이클로테트라실록산, 분자쇄 양말단 디메틸하이드록시실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체 올리고머, 분자쇄 양말단 디메틸하이드록시실록시기 봉쇄 메틸비닐실록산 올리고머 등의 알케닐기 함유 저분자량 실록산; 메틸-트리스(1, 1-디메틸-2-부틴옥시)실란, 비닐-트리스(1, 1-디메틸-2-부틴옥시)실란 등의 알킨 함유 실란이 예시된다.
(H) 성분의 함유량은 한정되지 않으며, 본 조성물의 사용 방법이나 성형 방법에 따라 적절히 선택되지만, 본 조성물의 가교 속도나 작업 가사 시간을 충분히 조정할 수 있는 것으로부터, 바람직하게는 (A) 성분 100질량부에 대해 0.001질량부~5질량부의 범위 내이다.
본 조성물에는 얻어지는 실리콘 고무 스펀지의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로, 추가로 (I) 보강성 실리카 미분말을 함유할 수도 있다. (I) 성분으로서는 흄드 실리카, 침강 실리카가 예시된다. 또한, 이들 실리카 미분말을 쇄상 폴리오가노실록산, 환상 폴리오가노실록산, 헥사메틸디실라잔, 각종 오가노실란 등으로 표면 처리할 수도 있다. 또한, (I) 성분은 바람직하게는 BET 흡착법에 의한 그 비표면적이 50~350 m2/g 또는 80~250 m2/g이다.
(I) 성분의 함유량은 바람직하게는 (A) 성분 100질량부에 대해 40질량부 이하이며, 바람직하게는 25질량부 이하이다. 이는, (I) 성분의 함유량이 상기 범위의 상한 이하이면, 얻어지는 실리콘 고무 스펀지의 기포의 균일성이나 미세함을 손상시키지 않고, 기계적 강도를 향상할 수 있기 때문이다.
본 조성물에는 얻어지는 실리콘 고무 스펀지에 전기 전도성을 부여시킬 목적으로 도전성 충전제를 함유할 수도 있다. 이 도전성 충전제로서는 카본 블랙, 탄소 섬유, 카본 나노 튜브, 그라파이트 등의 카본계 도전제; 금, 은, 니켈 등의 금속 분말; 도전성 산화아연, 도전성 산화티탄, 도전성 산화알루미늄; 각종 필러 표면에 금속 도금 처리하는 등의 필러 표면에 도전 피복 처리한 도전성 충전제; 및 이들의 2종 이상의 혼합물이 예시된다. 소량의 첨가로 양호한 도전성이 얻어지는 것으로부터, 이 도전성 충전제는 카본 블랙인 것이 바람직하고, 구체적으로는 아세틸렌 블랙, 콘덕티브 퍼니스 블랙(CF), 슈퍼콘덕티브 퍼니스 블랙(SCF), 엑스트라 콘덕티브 퍼니스 블랙(XCF), 콘덕티브 채널 블랙(CC) 및 1500℃ 정도의 고온에서 열처리된 퍼니스 블랙 또는 채널 블랙이 예시된다. 이 도전성 충전제의 함유량은 한정되지 않으나, 양호한 스펀지를 얻을 수 있는 것으로부터, 바람직하게는 (A) 성분 100질량부에 대해 100질량부 이하 또는 70질량부 이하이다.
본 조성물에는 본 발명의 목적을 해치지 않는 한, 그 외 임의의 성분으로서 흄드 산화티탄 등의 실리카 이외의 보강 충전제; 석영 분말, 규조토, 알루미노 규산, 산화철, 산화아연, 탄산칼슘, 산화알루미늄, 산화세륨, 마이카, 클레이, 탄산아연 등의 비보강 충전제; 이들 충전제를 오가노실란, 폴리오가노실록산 등의 유기 규소 화합물로 표면 처리한 충전제; 그 외, 방부제, 방청제, 안료, 내열제, 난연제, 내부 이형제, 가소제, 수산제(受酸劑), 무관능의 실리콘 오일을 함유할 수도 있다.
본 조성물은 (A) 성분~(G) 성분 및 필요에 따라 그 외 임의의 성분을 혼합함으로써 조제할 수 있다. 본 조성물을 조제하기 위해, 호모 믹서, 패들 믹서, 호모디스퍼, 콜로이드 밀, 진공 혼합 교반 믹서 등의 공지의 혼련 수단을 이용할 수 있다. 본 조성물을 조제하는 방법으로서는 (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분 및 (F) 성분을 믹서에 투입하고, 소정 시간 교반 혼합하고, 사용 직전에 (G) 성분을, 예를 들어 스테틱 믹서(static mixer)나 다이나믹 믹서(dynamic mixer) 등의 혼합 장치를 이용하여 혼합하는 방법; (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분, (F) 성분 및 (G) 성분을 믹서에 투입하고, 소정 시간 교반 혼합하고, 사용 직전에 (B) 성분을, 예를 들어 스테틱 믹서나 다이나믹 믹서 등의 혼합 장치를 이용하여 혼합하는 방법; (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분 및 (F) 성분을 믹서에 투입하고, 소정 시간 교반 혼합하고, 사용 직전에 (B) 성분과 (G) 성분을, 예를 들어 스테틱 믹서나 다이나믹 믹서 등의 혼합 장치를 이용하여 혼합하는 방법이 예시된다.
또한, 본 조성물을 조제할 때, 그 보존 안정성의 점에서,
A액: (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분, (F) 성분 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분을 포함하지 않는 조성물,
B액: (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분 및 (F) 성분으로 이루어지고, (B) 성분과 (G) 성분을 포함하지 않는 조성물,
C액: (B) 성분으로 이루어지고, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분, (F) 성분 및 (G) 성분을 포함하지 않는 조성물
로 이루어지는 3액형 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물, 또는
A'액: (A) 성분, (G) 성분, (F) 성분 및 필요에 따라 (E) 성분으로 이루어지고, (B) 성분, (C) 성분 및 (D) 성분을 포함하지 않는 조성물,
B'액: (B) 성분 및 필요에 따라 (E) 성분, (F) 성분으로 이루어지고, (C) 성분, (D) 성분 및 (G) 성분을 포함하지 않는 조성물,
C'액: (C) 성분, (D) 성분 및 필요에 따라 (E) 성분으로 이루어지고, (A) 성분, (B) 성분, (F) 성분 및 (G) 성분을 포함하지 않는 조성물로 이루어지는 3액형 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물로서 보존하고, 성형에 제공하기 직전에 3액을, 예를 들어 스테틱 믹서나 다이나믹 믹서 등의 혼합 장치를 이용하여 혼합하는 것이 바람직하다. 또한,
A''액: (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분, (F) 성분 및 (G) 성분으로 이루어지고, (B) 성분을 포함하지 않는 조성물과
B''액: (B) 성분으로 이루어지고, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분, (F) 성분 및 (G) 성분을 포함하지 않는 조성물
로 이루어지는 2액형 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물로서 보존하고, 성형에 제공하기 직전에 2액을, 예를 들어 스테틱 믹서나 다이나믹 믹서 등의 혼합 장치를 이용하여 혼합하는 것이 바람직하다.
본 조성물로부터 다양한 방법으로 실리콘 고무 스펀지를 형성할 수 있다. 구체적으로는, 본 조성물을 균일하게 유화한 후, 성형용 금형의 캐비티에 주입하고, 가압하에서 100℃ 미만, 바람직하게는 50~90℃의 온도로 유지하여 함수(含水) 상태의 실리콘 고무 성형체를 성형하고, 금형으로부터 꺼내 120~250℃, 보다 바람직하게는 120~180℃에서 2차 가황하고 함수 상태의 실리콘 고무 성형체로부터 물을 제거함으로써, 미세하고 균일한 기포를 갖는 실리콘 고무 스펀지를 얻을 수 있다. 또한, 본 조성물을 노즐로부터 로드상으로 토출하고, 예를 들어 80~100℃의 열수(熱水) 중에 도입하여 경화시키고, 경화물을 열풍 건조함으로써 끈상의 실리콘 고무 스펀지를 제작할 수도 있다. 또한, 본 조성물을 수지 필름 등의 박리성 기재 위에 코팅하고, 예를 들어 50~120℃로 가열하여 경화시키고, 열풍 건조하여 물을 제거함으로써, 혹은 가열하여 물을 제거하면서 경화시킨 후, 박리성 기재를 제거함으로써 실리콘 고무 스펀지 시트를 형성할 수 있다. 혹은, 본 조성물을 합성 섬유 직물이나 글라스 클로스 위에 코팅하고, 예를 들어 50~120℃로 가열하여 경화시키고, 열풍 건조하여 물을 제거함으로써, 혹은 가열하여 물을 제거하면서 경화시킴으로써 실리콘 고무 스펀지 코팅포를 형성할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실리콘 고무 스펀지를 상세히 설명한다.
본 발명의 실리콘 고무 스펀지는 상기한 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물을 하이드로실릴화 반응에 의해 가교한 후, 얻어진 실리콘 고무로부터 물을 제거하거나, 또는 당해 조성물을 하이드로실릴화 반응에 의해 가교시키면서 물을 제거하는 것을 특징으로 한다. 이 실리콘 고무 스펀지는 흡수성이나 보수성이 우수하고, 흡수하더라도 부피 팽창하기 어려운, 즉 팽윤하기 어렵기 때문에, 냉각 시트 재료나 흡수 패드 재료로서 아주 알맞다. 또한, 이 실리콘 고무 스펀지는 물 외에, 무기염의 수용액, 유기 화합물의 수용액, 혹은 친수성 유기 화합물의 흡수재나 유지재로서도 아주 알맞다.
이 실리콘 고무 스펀지층의 두께는 한정되지 않으나, 고무 탄성을 유효하게 이용하는 것으로부터, 바람직하게는 0.05~80 mm의 범위 내 또는 0.1~50 mm의 범위 내이다.
실시예
본 발명의 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지를 실시예에 의해 상세히 설명한다. 아울러, 실시예 중의 점도는 25℃에서의 값이다.
<밀도>
실리콘 고무 스펀지의 밀도를 JIS K 6268에 준거하여 측정했다.
<경도(Asker C)>
실리콘 고무 스펀지의 경도를 JIS K 7312에 규정된 타입 C 경도 시험기를 이용한 시험 방법에 준거하여 측정했다. 아울러, 측정에서는 두께 6 mm의 실리콘 고무 스펀지 시험편을 2장 포개 사용했다.
<인장 강도, 신율>
실리콘 고무 스펀지의 인장 강도 및 신율을 JIS K 6251에 준거하여 측정했다.
<기포의 상태>
실리콘 고무 스펀지 시험편의 단면을 육안으로 관찰하여,
·단면 전체에 걸쳐 기포 상태가 균일한 것을 균일,
·일부 과대 기포가 확인되는 것을 불균일
로 평가했다.
<평균 기포 지름>
실리콘 고무 스펀지 시험편을 면도칼날로 절단한 중심 부분을 주사형 전자 현미경으로 관찰하여, 기포의 직경을 측정했다.
[흡수성 및 보수성]
두께 2 mm의 성형 시트로부터 폭 15 mm, 길이 100 mm의 긴 직사각형상의 시험편을 작성하고, 100 cc의 물을 넣은 300 cc의 용기에, 긴 직사각형상의 시험편의 하측 20 mm가 물에 접촉한 상태에서 25℃, 24시간 방치했다. 24시간 후에 시험편을 꺼내 물을 빨아 올린 높이를 측정하고, 흡수성의 지표로 했다. 시험편 전체가 흡수한 경우는, 100 mm로 하여 100 mm가 최대값이 된다.
또한, 시험편의 초기 질량에 대한 흡수 후의 시험편의 질량 증가를 하기 식에 따라 백분율로 구한 값을 보수성의 지표로 했다.
[수 1]
Figure pct00001
[실시예 1~5, 비교예 1, 2]
하기의 실리카 마스터 배치, (A) 성분, (C) 성분, (D) 성분, (E) 성분, (F) 성분 및 다른 성분을 표 1의 배합비로 호모 믹서(도쿠슈키카가부시키가이샤(Tokushu Kika Co., Ltd.,) 제품)에 투입하고, 25℃에서 균일해질 때까지 혼합했다. 이어서, 얻어진 혼합물에 (B) 성분을 배합하고, 탈기하여 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물을 조제했다. 아울러, 실리콘 고무 조성물 중, (A) 성분에 상당하는 성분 중의 비닐기의 합계 1몰에 대한 (B) 성분에 상당하는 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자의 몰비를 3으로 했다.
얻어진 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물을 압축 성형기를 이용하여 90℃/10분의 조건하에서 가교·경화시켜, 함수 상태의 실리콘 고무 시험편을 제작했다. 다음으로, 이 시험편을 150℃에서 4시간, 개방계에 방치하여 시험편 중의 물을 제거하여, 실리콘 고무 스펀지 시험편을 얻었다. 이 실리콘 고무 스펀지 시험편을 이용하여 밀도, 경도, 인장 강도, 신율, 기포의 상태, 기포 지름, 흡수성, 보수성을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타냈다.
실리카 마스터 배치로서, 점도 40 Pa·s의 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량=0.09질량%) 100질량부, BET 비표면적 225 m2/g의 흄드 실리카 50질량부, 헥사메틸디실라잔 10질량부, 물 2질량부, 점도 20 mPa·s의 분자쇄 양말단 디메틸하이드록시실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량=약 10.9질량%) 0.2질량부를 로스 믹서에 투입하고, 실온에서 균일해질 때까지 혼합한 후, 감압하, 200℃에서 2시간 가열 처리한 것을 이용했다.
(A-1) 성분으로서 다음 성분을 이용했다.
(a-1) 성분: 점도 9 Pa·s의 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량=0.14질량%).
(a-2) 성분: 점도 2 Pa·s의 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량=0.23질량%).
(A-2) 성분으로서 다음 성분을 이용했다.
(a-3) 성분: 점도 40 Pa·s의 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸메틸비닐폴리실록산(비닐기 함유량=0.50질량%).
(a-4) 성분: 점도 350 mPa·s의 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량=약 1.17질량%).
(a-5) 성분: 점도 40 Pa·s의 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량=0.13질량%).
(B) 성분으로서, 점도 63 mPa·s의 분자쇄 양말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸하이드로겐실록산 공중합체(규소 원자 결합 수소 원자 함유량=약 0.70질량%)를 이용했다.
(C) 성분으로서 이온 교환수를 이용하고, (D) 성분으로서 스멕타이트 클레이(가부시키가이샤호쥰 제품의 유기 폴리머 복합 정제 벤토나이트; pH 6.5)를 이용하여, 스멕타이트 클레이 0.85질량부와 이온 교환수 99.15질량부를 호모 믹서에 투입하고, 실온에서 균일해질 때까지 혼합하여 조제한 물과 스멕타이트 클레이의 혼합물을 조제했다.
(E) 성분으로서 다음 성분을 이용했다.
(e-1) 성분: HLB 4.3의 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 카오사(Kao Corporation) 제품의 레오돌(RHEODOL) SP-O10V).
(e-2) 성분: HLB 1.8의 비이온계 계면활성제(소르비탄 지방산 에스테르, 카오사 제품의 레오돌 SP-O30V).
(F) 성분으로서 다음 성분을 이용했다.
(f-1) 성분: 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란
(f-2) 성분: 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란
(f-3) 성분: 메틸 실리케이트(다마코교가부시키가이샤(TAMA CO., LTD.) 제품의 실리케이트 40)
(G) 성분으로서, 백금의 1, 3-디비닐테트라메틸디실록산 착체에 1, 3-디비닐테트라메틸디실록산 용액(백금 금속 함유량=약 4000 ppm)을 이용했다.
(H) 성분으로서 다음 성분을 이용했다.
(h-1) 성분: 점도 20 mPa·s의 분자쇄 양말단 디메틸하이드록시실록시기 봉쇄 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체(비닐기 함유량=약 10.9질량%)
(h-2) 성분: 1-에티닐-1-사이클로헥산올 2질량부와 점도 10 Pa·s의 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량=0.13질량%) 98질량부의 혼합물을 이용했다.
안료 마스터 배치로서, 벵갈라(상품명: 베이페록스(Bayferrox), 바이엘(Bayer)사 제품) 40질량부와 점도 10 Pa·s의 분자쇄 양말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산(비닐기 함유량=0.13질량%) 60질량부의 혼합물을 이용했다.
[표 1]
Figure pct00002
산업상 이용 가능성
본 발명의 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물은 흡수성이나 보수성이 우수한 실리콘 고무 스펀지를 형성할 수 있기 때문에, 단열재, 흡음재, 쿠션, 패킹, 개스킷, 패드 등의 가혹한 환경하에서 사용되는 실리콘 고무 스펀지의 형성 용도로 아주 알맞다.

Claims (9)

  1. (A) 1분자 중에 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 오가노폴리실록산 100질량부,
    (B) 1분자 중에 적어도 2개의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산{(A) 성분 중의 알케닐기 1몰에 대해, 본 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자가 0.4~20몰이 되는 양},
    (C) 물 20~1000질량부,
    (D) 증점제{(C) 성분 100질량부에 대해 0.01~15질량부},
    (E) 계면활성제 0.1~15질량부,
    (F) 규소 원자 결합 알콕시기를 갖는 실란 화합물 혹은 그 부분 가수 분해 축합물 0.1~20질량부 및
    (G) 하이드로실릴화 반응용 촉매(본 조성물을 가교시키기에 충분한 양)
    로 적어도 이루어지는 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, (A) 성분이 (A-1) 분자쇄 말단에 알케닐기를 평균 2개 가지며, 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 갖지 않는 디오가노폴리실록산 10~90질량%, 및 (A-2) 분자쇄 측쇄에 알케닐기를 적어도 2개 갖는 디오가노폴리실록산 10~90질량%로 이루어지는 오가노폴리실록산인, 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  3. 제1항에 있어서, (D) 성분이 무기계 증점제, 셀룰로오스 섬유, 수용성 폴리머, 흡수성 폴리머, 상기 무기계 증점제와 상기 수용성 폴리머로 이루어지는 친수성 복합물, 및 상기 무기계 증점제와 상기 흡수성 폴리머로 이루어지는 친수성 복합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 증점제인 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  4. 제3항에 있어서, (D) 성분의 무기계 증점제가 스멕타이트 클레이인, 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  5. 제1항에 있어서, (E) 성분이 (E-1) HLB의 값이 3 이상인 비이온계 계면활성제 및 (E-2) HLB의 값이 3 미만인 비이온계 계면활성제로 이루어지는 계면활성제{단, (E-2) 성분에 대한 (E-1) 성분의 질량비가 적어도 1이다.}인, 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  6. 제1항에 있어서, (F) 성분이 메틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 메틸 실리케이트 또는 에틸 실리케이트인, 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 (H) 하이드로실릴화 반응 억제제를 (A) 성분 100질량부에 대해 0.001~5질량부 함유하는, 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 추가로 (I) 보강성 실리카 미분말을 (A) 성분 100질량부에 대해 40질량부 이하 함유하는, 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재한 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물을 가교한 후, 실리콘 고무로부터 물을 제거하여 얻어지는 실리콘 고무 스펀지.
KR1020207023250A 2018-02-01 2019-01-18 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지 KR20200118057A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-016829 2018-02-01
JP2018016829 2018-02-01
PCT/JP2019/001478 WO2019150991A1 (ja) 2018-02-01 2019-01-18 スポンジ形成性シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200118057A true KR20200118057A (ko) 2020-10-14

Family

ID=67478093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207023250A KR20200118057A (ko) 2018-02-01 2019-01-18 스펀지 형성성 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스펀지

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3747939B1 (ko)
JP (1) JP7164284B2 (ko)
KR (1) KR20200118057A (ko)
CN (1) CN111527137B (ko)
WO (1) WO2019150991A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024063070A1 (ja) * 2022-09-21 2024-03-28 ダウ・東レ株式会社 多液型スポンジ形成性シリコーンゴム組成物

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004346248A (ja) 2003-05-23 2004-12-09 Shindo Seni Kogyo Kk シリコーンゴム用エマルション組成物。
JP2008214625A (ja) 2007-02-07 2008-09-18 Dow Corning Toray Co Ltd スポンジ形成性液状シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4235309A1 (de) * 1992-10-20 1994-04-21 Wacker Chemie Gmbh Treibmittelzusammensetzungen und zu elastomeren Siliconschaumstoffen härtbare Massen
JP3430014B2 (ja) * 1997-06-04 2003-07-28 信越化学工業株式会社 水性シリコーン組成物
JP3647389B2 (ja) * 2000-08-01 2005-05-11 ジーイー東芝シリコーン株式会社 ポリオルガノシロキサン発泡材、発泡体およびその製造方法
JP4210085B2 (ja) * 2002-08-08 2009-01-14 日星電気株式会社 ゴム状発泡弾性体、および該ゴム状発泡弾性体を配した定着用加圧ローラ
CN101983989B (zh) * 2010-11-01 2012-03-28 深圳市森日有机硅材料有限公司 液体硅橡胶组合物及其制备方法
JP5993167B2 (ja) * 2012-03-12 2016-09-14 株式会社フコク シリコーンゴムスポンジ体用の組成物、スポンジ体およびスポンジ体の製造方法
JP5768824B2 (ja) * 2013-03-06 2015-08-26 信越化学工業株式会社 発泡性シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴムスポンジ
KR101721163B1 (ko) * 2014-12-30 2017-03-30 그레이스 콘티넨탈 코리아 주식회사 실리콘 고무 스펀지용 조성물 및 실리콘 고무 스펀지 제조방법
WO2017110565A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 東レ・ダウコーニング株式会社 スポンジ形成性液状シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004346248A (ja) 2003-05-23 2004-12-09 Shindo Seni Kogyo Kk シリコーンゴム用エマルション組成物。
JP2008214625A (ja) 2007-02-07 2008-09-18 Dow Corning Toray Co Ltd スポンジ形成性液状シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジ

Also Published As

Publication number Publication date
EP3747939A1 (en) 2020-12-09
WO2019150991A1 (ja) 2019-08-08
JP7164284B2 (ja) 2022-11-01
EP3747939B1 (en) 2022-08-10
US20210122893A1 (en) 2021-04-29
JPWO2019150991A1 (ja) 2021-01-28
CN111527137A (zh) 2020-08-11
CN111527137B (zh) 2022-09-30
EP3747939A4 (en) 2021-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5524451B2 (ja) スポンジ形成性液状シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジ
JP5577250B2 (ja) 多成分型スポンジ形成性液状シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジの製造方法
EP3259307B1 (en) Sponge-formable silicone rubber composition and silicone rubber sponge
JP6047345B2 (ja) 導電性スポンジ形成性液状シリコーンゴム組成物の製造方法、導電性シリコーンゴムスポンジおよびその製造方法
JP5209049B2 (ja) シリコーンゴムスポンジ成形品の製造方法
EP3259308B1 (en) Sponge-formable silicone rubber composition and silicone rubber sponge
JP6958984B2 (ja) スポンジ形成性液状シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジ
JP7164284B2 (ja) スポンジ形成性シリコーンゴム組成物およびシリコーンゴムスポンジ
KR102490145B1 (ko) 스폰지 형성성 액상 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 고무 스폰지
US11981786B2 (en) Sponge-forming silicone rubber composition and silicone rubber sponge
JP2011168728A (ja) シリコーンゴムスポンジの製造方法
WO2024063070A1 (ja) 多液型スポンジ形成性シリコーンゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal