KR20230028306A - 실리콘 고무 조성물 - Google Patents

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패트릭 베이어
마이클 로젠츠위그
마이클 백커
체사레 베네데티
매튜 젤레틱
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다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨
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Abstract

당업계에서 "자가-접착형"으로 또는 "선택적 접착력"을 갖는 것으로 지칭되는 유형의 경화성 실리콘 고무 조성물(이하, "경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물"로 지칭됨). 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 다음을 포함한다:
(A) 분자당 적어도 2개의 알케닐기 및/또는 알키닐기를 함유하며, 25℃에서 1000 mPa.s 내지 200,000 mPa.s 범위의 점도를 갖는 하나 이상의 오가노폴리실록산;
(B) 분자당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산;
(C) 적어도 하나의 하이드로실릴화 촉매;
(D) 적어도 하나의 보강 및 선택적으로 하나 이상의 비-보강 충전제;
(E) 접착 촉진제; 및
(F) 놀랍게도 열-습도 안정화를 제공하는 것으로 발견된 올리고머.

Description

실리콘 고무 조성물
본 개시내용은 당업계에서 "자가-접착형"으로 또는 "선택적 접착력"을 갖는 것으로 지칭되는 유형의 경화성 실리콘 고무 조성물(대안적으로 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로 지칭됨)에 관한 것이다(이하, "경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물"로 지칭됨). 본원에 기재된 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 열-습도 안정화를 제공하는 올리고머성 첨가제와 함께 제공된다. 상기 언급된 조성물을 경화하여 제조된 탄성중합체, 상기 탄성중합체 및 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재(thermoplastic and organic resin substrate)를 포함하는 복합재뿐만 아니라 상기 조성물을 열가소성 또는 유기 수지계 기재에 부착시키기 위한 공정이 또한 제공된다.
경화성 실리콘 탄성중합체 조성물은 경화되어 실리콘 탄성중합체 물질(달리 실리콘 고무로 지칭됨)을 제공한다. 하나의 적합한 경화 공정은 달리 백금족 촉매를 사용하는 하이드로실릴화 공정으로서 기재되는 부가 경화 메커니즘을 통한 것이다.
경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 경화 공정 이전 또는 동안 직접 접촉되도록 배치되는 열가소성 물질, 유기 수지계 물질, 또는 열가소성 물질과 유기 수지계 물질 둘 모두로부터 제조된 기재에 경화 동안 부착될 수 있는 경화성 실리콘 고무 조성물이다. 그러나, 상기 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 정상 공정 동안 몰드와 같은 금속성 기재에 대해 비-접착성을 유지한다. 후자의 이유로 인해, 이들은 대안적으로 선택적 접착력을 갖는 것으로 지칭될 수 있다. 용어 "직접 접촉"은 경화성 자가-접착성 실리콘 고무 조성물의 접착 특성이 접착을 발생시키기 위해 열가소성 물질, 유기 수지계 물질, 또는 열가소성 물질과 유기 수지계 물질 둘 모두로 제조된 기재의 표면에 적용되는 데 프라이머가 필요하지 않도록 하는 것을 의미하는 것으로 이해되도록 의도된다. 실리콘 탄성중합체가 기재의 표면 상에서 경화되었던 시간에 의해, 실리콘 탄성중합체와 유기 기재의 계면 사이에 접착력이 존재한다.
실리콘 탄성중합체는 특히 내열성, 내후성, 및 전기 절연에 대하여 고도로 신뢰할 수 있는 특성을 갖기 때문에, 예로서 전기 및 전자, 헬스케어, 주방기구 및 자동차 적용 분야를 포함하는 광범위하게 다양한 적용 분야에서 사용된다. 자동차 커넥터 시일(automotive connector seal) 적용 분야에서, 실리콘 고무는 특히 가혹한 환경에서 다수의 플라스틱과 비교하여 신뢰할 수 있는 밀봉 성능을 제공할 수 있다. 이들은 자동차 전자 제어 시스템의 안전한 운행의 용도를 위한 신뢰할 수 있는 시일을 제공하여, 운전자 및 승객 둘 모두에게 안전성 및 편안한 경험을 향상시킨다. 또한, 실리콘 시일 및 코팅은 스마트폰 및 웨어러블 장치(wearable device)에서 실리콘 고무로부터 제조된 부품의 방수 및 밀봉을 위해 중요하다. 그러나, 특정 적용 분야에서, 이들의 사용은 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 및 열가소성 기재와 충분히 강한 접착성 결합을 형성할 수 없기 때문에 제한되어 왔다.
이러한 문제를 극복하기 위해 기재의 표면 상에 프라이머의 적용을 초기에는 이용하였다. 그러나, 프라이머가 필요한 방법을 사용하는 경우에는 몇몇의 문제가 발생하였다. 프라이머 방법은 특히 신뢰할 수 없는 생산성, 품질 관리 문제, 및 사실상 제조되는 부품/물품에 대한 신뢰성 문제를 초래할 수 있기 때문에 부담이 된다. 또한, 프라이머의 선택, 저장, 사용, 및 가공은 접착 수준에 큰 영향을 줄 수 있어서, 특히 사용 전의 저장 동안 그들을 잘 관리할 필요가 있다. 따라서, 프라이머의 사용은 우수한 접착력을 획득하기 위해 잘 제어될 필요가 있고, 이러한 공정은 대개 시간 소모적이며, 낮은 생산성 및 가변적 품질의 시일을 초래할 수 있다. 따라서, 가능한 경우, 프라이머의 사용을 피하기를 원하며, 이는 최근에 프라어머가 적용되는 표면에 대한 요구 없이 만족스러운 접착력을 가질 자가-접착형 실리콘 고무 물질을 사용하여 획득되었다.
예를 들어, 실리콘 탄성중합체가 상이하거나 동일한 물질로 제조된 다른 부품 상에 오버몰딩(overmould)되는 것을 원할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 개스킷이 폴리아미드 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트로부터 제조된 열가소성 하우징 상에 성형될 수 있다. 다른 예에서, 웨어러블 전자 장치는 폴리카보네이트와 같은 경질 열가소성 물질을 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로부터의 액체 실리콘 고무로 제조된 연질 층 또는 부품으로 오버몰딩함으로써 수득될 수 있다. 추가의 예는 실리콘 탄성중합체로 코팅된 에어백 직물을 포함한다. 자가-접착형 실리콘 고무 조성물이 오버몰딩될 수 있는 유기 기재는 예로서 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리아미드(PA), 및 폴리카보네이트(PC)를 포함하며, 사출 성형 동안 금속 몰드로부터 우수하게 이형되도록 할 수 있다.
추가의 대안적 제안에서, 폴리카보네이트 기재 내에 액체 실리콘 고무 가교제, 예를 들어 오가노하이드로겐폴리실록산을 혼입시키는 것이 제안되었다. 그러나, 이러한 공정은 폴리카보네이트 자체의 물리적 특성에 부정적 영향을 가져서 수지가 이의 자체 특성을 발휘하지 못하도록 하는 것이 발견되었다. 물리적 결속 방법은 2개의 세그먼트가 물리적 힘에 의해 분리될 수 있는 가능성을 남긴다.
자가-접착형 실리콘 고무/탄성중합체의 사용은 적어도 부분적으로 프라이머를 사용할 필요를 없애는 것으로 인해 부품/물품의 보다 우수한 생산성, 품질 관리, 및 신뢰성을 제공할 수 있기 때문에, 바람직한 대안이다. 자가-접착형 부가 경화 유형의 실리콘 고무 조성물이 플라스틱/열가소성/수지 물질의 예비형태(preform)에 적용 및 경화되는 경우, 둘 사이에 형성된 접착성 결합은 플라스틱/열가소성/수지가 폴리카보네이트 수지일 때, 하나로 된 부재(one-piece member)로서 사용하기에 불충분한 것으로 종종 나타났다.
그러나, 자가-접착형 실리콘 고무는 다양한 기재 상에 우수한 초기 접착력을 제공할 수 있지만, 열 및 습도에 대한 장기간 노출 하에서 접착성 결합의 내구성이 문제를 나타내는 것으로 발견되었다.
자가-접착형 실리콘 물질과 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재 사이의 접착력의 내구성은 상기 조합의 사용이 성공하는 데 매우 중요한 것이며, 다양한 기재에 대한 우수한 노화된 (열/습도) 접착력을 갖는 복합재의 제공이 기술적 과제로 남는다.
본 개시내용은 다음 성분을 포함하는 플라스틱/열가소성/수지 물질 기재 상에 접착력을 획득할 수 있는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물에 관한 것이다:
(A) 분자당 적어도 2개의 알케닐기 및/또는 알키닐기를 함유하며, 25℃에서 1000 mPa.s 내지 200,000 mPa.s 범위의 점도를 갖는 하나 이상의 오가노폴리실록산;
(B) 분자당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산;
(C) 적어도 하나의 하이드로실릴화 촉매;
(D) 적어도 하나의 보강 및 선택적으로 하나 이상의 비-보강 충전제; 및
(E) 접착 촉진제;
(F) 다음 화학식의 올리고머:
(R3O)3Si-X-(Si R3 2-O)y(Si R3 2-X)n -(Si R3 2-O)z-Y-(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3
상기 식에서,
Y는 -SiR1 2-, -SiR1R2-, 또는 -Si R3R1-O- R3R1Si-이고;
각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬기이고;
각각의 X는 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬렌기이고;
각각의 R1은 페닐기이고;
각각의 R2는 -(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3이고;
y는 0 또는 최대 6의 정수이고, n은 0 또는 1이고, z는 0 또는 1이되;
단, n이 0이고, y가 0 초과일 때, z는 0임.
의심의 여지를 없애기 위해, 본원의 용어 자가-접착형 조성물(때때로 선택적 접착제 조성물로 지칭됨)은 경화 시, 예를 들어 기재 표면 상에 적용되는 프라이머 등의 필요 없이 열가소성 또는 수지 기재 상에 직접적으로 접착성 결합을 제공할 수 있되, 몰드와 같은 금속성 기재에 대해서는 비-접착성인 것을 의미하도록 의도된다.
하나 이상의 오가노폴리실록산 (A)는 각각 분자당 실리콘 원자에 결합된 적어도 2개의 알케닐기를 함유하며, 스핀들(스핀들(LV-1 내지 LV-4)을 사용하고, 중합체 점도에 따라 속도(전단 속도)를 조정한 Brookfield® 회전형 점도계를 사용하여 25℃에서 1000 mPa.s 내지 200,000 mPa.s, 대안적으로 25℃에서 1000 mPa.s 내지 150,000 mPa.s, 대안적으로 25℃에서 1000 mPa.s 내지 100,000 mPa.s, 대안적으로 25℃에서 1000 mPa.s 내지 75,000 mPa.s의 점도를 가지며, 모든 점도 측정은 달리 명시되지 않는 한, 25℃에서 취하였다.
알케닐기의 예는 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 사이클로헥세닐기, 및 헥세닐기를 포함한다. 이들은 펜던트 또는 말단 또는 둘 모두의 위치일 수 있으며, 즉, 오가노폴리실록산 (A)의 임의의 실록시 단위 상에 존재할 수 있다. 성분 (A)는 화학식 (1)의 다수의 단위를 포함하는 직쇄 및/또는 분지형 오가노폴리실록산을 포함한다:
R'aSiO4-a/2 (1)
상기 식에서, 각각의 R'은 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소기, 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 치환된 탄화수소기, 또는 최대 18개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카보녹시기를 나타내고, a는 평균적으로 1 내지 3, 바람직하게는 1.8 내지 2.2의 값을 갖는다.
본 출원의 목적을 위해, "치환된"은 탄화수소기 내의 하나 이상의 수소 원자가 다른 치환기로 대체되었음을 의미한다. 이러한 치환기의 예는 할로겐 원자, 예컨대 염소, 불소, 브롬, 및 요오드; 할로겐 원자 함유 기, 예컨대 클로로메틸, 퍼플루오로부틸, 트리플루오로에틸, 트리플루오로프로필 및 노나플루오로헥실; 산소 원자; 산소 원자 함유 기, 예컨대 (메트)아크릴계 및 카복실; 질소 원자; 질소 원자 함유 기, 예컨대 아미노-작용기, 아미도-작용기, 및 시아노-작용기; 황 원자; 및 황 원자 함유 기, 예컨대 메르캅토기를 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다.
실록시기는 R이 달리 명시되지 않는 한, 일반적으로 알킬기, 예를 들어 메틸기일 때, 약칭(축약) 명명법, 즉, - "M," "D," "T," 및 "Q"로 기재될 수 있다(실리콘 명명법에 대한 추가의 교시는 문헌[Walter Noll, Chemistry and Technology of Silicones, dated 1962, Chapter I, pages 1-9]에서 확인할 수 있음). M 단위는 a = 3인 경우의 실록시 단위, 즉, R3SiO1/2에 상응하고; D 단위는 a = 2인 경우의 실록시 단위, 즉, R2SiO2/2에 상응하고; T 단위는 a = 1인 경우의 실록시 단위, 즉, R1SiO3/2에 상응하고; Q 단위는 a = 0인 경우의 실록시 단위, 즉, SiO4/2에 상응한다.
재료(성분) (A)의 예는 2개의 말단에서 알케닐기 또는 알키닐기, 그러나 전형적으로는 알케닐기를 함유하는 폴리디오가노실록산이며, 일반 화학식 (I)로 표시된다:
R'R"R"'SiO-(R"R"'SiO)m-SiOR'''R"R' (I)
화학식 (I)에서, 각각의 R'은 전형적으로 2 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 알케닐기 또는 알키닐기, 그러나 전형적으로는 알케닐기, 예컨대 비닐, 알릴, 및 5-헥세닐이다.
R"은 에틸렌계 불포화를 함유하지 않는다. 각각의 R"은 동일하거나 상이할 수 있으며, 전형적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 1가 포화 탄화수소 라디칼 및 전형적으로 6 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 방향족 탄화수소 라디칼로부터 개별적으로 선택된다. R"은 치환되지 않거나 할로겐 원소와 같은 본 발명의 조성물의 경화를 방해하지 않는 하나 이상의 기로 치환될 수 있다. R"'은 R' 또는 R"이며, m은 하기 논의되는 범위 내의 점도를 갖는 재료(성분) (A)에 적합한 중합도를 나타낸다.
전형적으로, 화학식 (I)에 따른 화합물 중에 함유된 모든 R" 및 R"' 기는 메틸기이다. 대안적으로, 화학식 (I)에 따른 화합물 중의 적어도 하나의 R" 및/또는 R"' 기는 메틸이며, 다른 것은 페닐 또는 3,3,3-트리플루오로프로필이다. 이러한 선호는 폴리디오가노실록산(재료(성분) (A))을 제조하는 데 전형적으로 사용되는 반응물의 입수 가능성 및 이러한 폴리디오가노실록산을 포함하는 조성물로부터 제조되는 경화된 탄성중합체에 대한 소기의 특성을 기준으로 한다.
R" 기의 특히 바람직한 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 비닐기, 사이클로헥실기, 페닐기, 톨릴기, 염소 또는 불소로 치환된 프로필기, 예컨대 3,3,3-트리플루오로프로필기, 클로로페닐기, 베타-(퍼플루오로부틸)에틸기, 또는 클로로사이클로헥실기를 포함한다. 바람직하게는, R" 기의 적어도 일부 그리고 보다 바람직하게는 실질적으로 전부가 메틸이다. 일부 R" 기는 페닐기 또는 플루오로기일 수 있다. 하나의 대안에서, 폴리디오가노실록산은 주로 분자당 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 폴리디알킬실록산 및/또는 폴리디알킬알킬페닐실록산이다. 추가의 대안에서, 폴리디오가노실록산은 주로 분자당 적어도 2개의 알케닐기를 갖는 폴리디메틸실록산이다. 이들은 바람직하게는 실질적으로 선형 물질이고, 화학식 R"3SiO1/2의 실록산 기로 말단-차단되며, 여기서, 각각의 R"은 동일하거나 상이하다.
25℃에서의 오가노폴리실록산 (A)의 점도는 전형적으로 스핀들(LV-1 내지 LV-4)을 사용하며, 중합체 점도에 따라 속도(전단 속도)를 조정한 Brookfield® 회전 점도계를 사용하고, 모든 점도 측정은 달리 명시되지 않는 한, 25℃에서 취하였다.
사용될 수 있는 오가노폴리실록산 (A)의 예는 비닐디메틸실록시-말단 차단된 디메틸실록산-비닐메틸실록산 공중합체, 비닐디메틸실록시-말단 차단된 폴리디메틸실록산, 비닐메틸하이드록시실록시-말단 차단된 디메틸실록산-비닐메틸실록산 공중합체, 및 이의 혼합물을 포함한다.
오가노폴리실록산 (A)는 단일 중합체, 또는 둘 이상의 상이한 중합체의 조합일 수 있다.
오가노폴리실록산 (A)는 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 95%, 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 35 내지 85 중량%, 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 40 내지 80 중량%, 그리고 추가로 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 60 내지 80 중량%의 수준으로 조성물 중에 존재한다.
성분 (B)는 분자당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산 형태의 가교제이다. 성분 (B)는 보통 3개 이상의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하여, 수소 원자가 중합체 (A)의 불포화 알케닐기 또는 알키닐기와 반응하여 이와 네트워크 구조를 형성하며, 이로 인해 조성물을 경화할 수 있도록 한다. 중합체 (A)가 분자당 2개 초과의 알케닐기 또는 알키닐기를 가질 때, 성분 (B)의 일부 또는 전부는 대안적으로 분자당 2개의 실리콘 결합된 수소 원자를 가질 수 있다.
분자 (B)당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산의 분자 형태는 특별히 제한되지 않으며, 직쇄, 일부 분지를 갖는 직쇄, 고리형, 또는 실리콘 수지계일 수 있다. 이러한 성분의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 점도는 전형적으로 중합체 (A)와 우수한 혼화성을 수득하기 위해 점도 범위에 대해 Brookfield® RV 또는 LV 범위로부터 가장 적절한 스핀들을 사용하는 ASTM D 1084 방법 B의 컵/스핀들 방법에 따라 25℃에서 0.001 내지 50 Pa.s이다.
성분 (B)에 사용되는 실리콘-결합된 유기 기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥실기, 또는 유사한 알킬기; 페닐기, 톨릴기, 자일릴기, 또는 유사한 아릴기; 3-클로로프로필, 3,3,3-트리플루오로프로필, 또는 유사한 할로겐화 알킬기로 예시될 수 있으며, 이들 중 메틸기 및 페닐기가 바람직하다.
분자 (B)당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산은 전형적으로 성분 (B) 내의 실리콘-결합된 수소 원자의 총수 대 중합체 (A) 내의 알케닐기 및/또는 알키닐기의 총수의 몰비가 0.5:1 내지 20:1이도록 하는 양으로 첨가된다. 이러한 비가 0.5:1 미만일 때, 잘 경화된 조성물은 수득되지 않을 것이다. 상기 비가 20:1를 초과할 때, 경화된 조성물의 경도는 가열될 때 증가하는 경향이 있다.
분자 (B)당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산의 예는 다음 성분을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다:
(a) 트리메틸실록시-종결된 메틸하이드로겐폴리실록산,
(b) 트리메틸실록시-종결된 폴리디메틸실록산-메틸하이드로겐실록산,
(c) 디메틸하이드로겐실록시-종결된 디메틸실록산-메틸하이드로겐실록산 공중합체,
(d) 디메틸실록산-메틸하이드로겐실록산 고리형 공중합체,
(e) (CH3)2HSiO1/2 단위, (CH3)3SiO1/2 단위, 및 SiO4/2 단위로 구성된 공중합체 및/또는 실리콘 수지,
(f) (CH3)2HSiO1/2 단위 및 SiO4/2 단위로 구성된 공중합체 및/또는 실리콘 수지,
(g) (CH3)2HSiO1/2 단위, SiO4/2 단위, 및 (C6H5)3SiO1/2 단위로 구성된 공중합체 및/또는 실리콘 수지, 및 메틸이 페닐기 또는 다른 알킬기로 대체된 대체물.
대안적으로, 성분 B, 가교제는 충전제, 예를 들어 상기 중 하나로 처리된 실리카일 수 있다.
성분 (B)는 다음 화합물로 예시될 수 있다: 양측 분자 말단에서 트리메틸실록시기로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산; 양측 분자 말단에서 트리메틸실록시기로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체; 양측 분자 말단에서 디메틸하이드로겐실록시기로 캡핑된 디메틸실록산; 양측 분자 말단에서 디메틸하이드로겐실록시기로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체; 양측 분자 말단에서 디메틸페닐실록시기로 캡핑된 메틸페닐실록산과 메틸하이드로겐실록산의 공중합체; 고리형 메틸하이드로겐폴리실록산; (CH3)2HSiO1/2 실록산 단위 및 SiO4/2 단위로 구성된 공중합체; (CH3)2HSiO1/2 실록산 단위, (CH3)3SiO1/2 실록산 단위, 및 SiO4/2 단위로 구성된 공중합체, 메틸기의 일부 또는 전부가 에틸기, 프로필기, 또는 유사한 알킬기로 치환된 상기 언급된 오가노폴리실록산; 페닐기, 톨릴기, 또는 유사한 아릴기; 3,3,3-트리플루오로프로필, 또는 유사한 할로겐화 알킬기; 또는 상기 언급된 오가노폴리실록산 중 둘 이상의 혼합물.
오가노폴리실록산 가교제 (B)는 일반적으로 성분 (B)의 실리콘-결합된 수소 원자의 몰수 대 성분 (A)의 알케닐기의 몰수의 비가 (0.7:1.0) 내지 (5.0:1.0), 바람직하게는 (0.9:1.0) 내지 (2.5:1.0), 그리고 가장 바람직하게는 (0.9:1.0) 내지 (2.0:1.0)의 범위이도록 하는 양으로 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물 중에 존재한다.
성분 (B)의 실리콘-결합된 수소(Si-H) 함량은 ASTM E168에 따라 정량적 적외선 분석을 사용하여 결정된다. 본 예시에서, 실리콘-결합된 수소 대 알케닐(비닐) 및/또는 알키닐의 비는 하이드로실릴화 경화 공정에 따를 때 중요하다. 일반적으로, 이는 조성물 중의 알케닐기, 예를 들어 비닐[V]의 총 중량% 및 조성물 중의 실리콘 결합된 수소[H]의 총 중량%를 계산함으로써 결정되며, 수소의 분자량이 1이고 비닐의 것은 27인 것을 고려하면, 비닐에 대한 실리콘 결합된 수소의 몰비는 27[H]/[V]이다.
전형적으로, 성분 (A) 중의 불포화 기의 수 및 성분 (B) 중의 Si-H 기의 수에 따라, 성분 (B)는 총 조성물의 0.1 내지 40 중량%, 대안적으로 총 조성물의 0.5 내지 20 중량%, 대안적으로 총 조성물의 0.5 내지 10 중량%, 추가로 대안적으로 총 조성물의 1 중량% 내지 5 중량%의 양으로 존재할 것이다.
성분 (C)는 적어도 하나의 하이드로실릴화(부가) 반응 촉매이다. 이들은 일반적으로 백금 금속족(백금, 루테늄, 오스뮴, 로듐, 이리듐, 및 팔라듐)의 촉매, 또는 이러한 금속 중 하나 이상의 화합물로부터 선택된다. 백금 및 로듐 화합물은 하이드로실릴화 반응에서 이들 촉매의 높은 활성 수준으로 인해 바람직하다. 성분 (C)는 경화성 자가-접착성 실리콘 고무 조성물이 탄성중합체 이들의 각각의 탄성중합체로 경화될 때, 성분 (A)의 불포화 기, 예를 들어 알케닐, 예를 들어 비닐기와 성분 (B)의 Si-H 기 사이의 반응을 촉매화하여 가교된 네트워크를 생성한다.
촉매 (C)는 백금족 금속, 담체, 예컨대 활성화 탄소 상에 침착된 백금족 금속, 산화금속, 예컨대 산화알루미늄 또는 이산화실리콘, 실리카 겔 또는 분말화 차콜, 또는 백금족 금속의 화합물 또는 착물일 수 있다.
바람직한 하이드로실릴화 촉매 (C)의 예는 백금계 촉매, 예를 들어 백금흑, 산화백금(애덤스 촉매(Adams catalyst)), 다양한 고체 지지체 상의 백금, 클로로백금산, 클로로백금산의 알코올 용액, 및 클로로백금산과 에틸렌계 불포화 화합물, 예컨대 올레핀의 착물, 및 에틸렌계 불포화 실리콘-결합 탄화수소기를 함유하는 오가노실록산이다. 사용될 수 가용성 백금 화합물은 예를 들어 화학식 (PtCl2.(올레핀)2 및 H(PtCl3.올레핀)의 백금-올레핀 착물을 포함하며, 이 맥락에서 2 내지 8개의 탄소 원자를 갖는 알켄, 예컨대 에틸렌, 프로필렌, 부텐 및 옥텐의 이성질체, 또는 5 내지 7개의 탄소 원자를 갖는 사이클로알칸, 예컨대 사이클로펜텐, 사이클로헥센, 및 사이클로헵텐의 사용이 선호된다. 다른 가용성 백금 촉매는 예로서 화학식 (PtCl2C3H6)2의 백금-사이클로프로판 착물, 헥사클로로백금산과 알코올, 에테르, 및 알데히드, 또는 이의 혼합물의 반응 생성물, 또는 에탄올계 용액 중의 중탄산나트륨의 존재 하에 헥사클로로백금산과 메틸비닐사이클로테트라실록산의 반응 생성물이다. 인, 황, 및 아민 리간드를 갖는 백금 촉매, 예를 들어 (Ph3P)2PtCl2; 및 백금과 비닐실록산, 예컨대 sym-디비닐테트라메틸디실록산의 착물이 또한 사용될 수 있다.
따라서, 적합한 백금계 촉매의 구체적 예는 다음을 포함한다:
(i) 미국 특허 제3,419,593호에 기재된 클로로백금산과 에틸렌계 불포화 탄화수소기를 함유하는 오가노실록산의 착물;
(ii) 6수화물 형태 또는 무수 형태의 클로로백금산;
(iii) 클로로백금산을 지방족 불포화 오가노실리콘 화합물, 예컨대 디비닐테트라메틸디실록산과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 수득되는 백금-함유 촉매;
(iv) 미국 특허 제6,605,734호에 기재된 알켄-백금-실릴 착물, 예컨대 (COD)Pt(SiMeCl2)2(여기서, "COD"는 1,5-사이클로옥타디엔임); 및/또는
(v) 카르스테트 촉매(Karstedt's catalyst), 용매, 예컨대 톨루엔 또는 실록산 중의 약 1 중량%의 백금을 전형적으로 함유하는 백금 디비닐 테트라메틸 디실록산이 사용될 수 있음. 이들은 미국 특허 제3,715,334호 및 미국 특허 제3,814,730호에 기재되어 있다.
하이드로실릴화 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물의 하이드로실랄화 촉매 (C)는 촉매적 양, 즉, 부가/하이드로실리화 반응을 촉매화하며, 조성물을 소기의 조건 하에 탄성중합체성 물질로 경화하기에 충분한 양 또는 수량으로 총 중합체 중에 존재한다. 다양한 수준의 하이드로실릴화 촉매 (C)가 반응 속도 및 경화 동역학을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 하이드로실릴화 촉매 (C)의 촉매적 양은 일반적으로 조성물 중합체 (A) 및 충전제 (D)의 중량을 기준으로 백만부(ppm)당 0.01 ppm 내지 10,000 중량부; 대안적으로, 0.01 내지 5,000 ppm; 대안적으로, 0.01 내지 3,000 ppm, 그리고 대안적으로 0.01 내지 1,000 ppm의 백금족 금속일 수 있다. 특정 실시형태에서, 촉매의 촉매적 양은 조성물의 중량을 기준으로 0.01 내지 1,000 ppm, 대안적으로 0.01 내지 750 ppm, 대안적으로 0.01 내지 500 ppm, 그리고 대안적으로 0.01 내지 100 ppm의 금속 범위일 수 있다. 상기 범위는 명시된 바와 같이 오직 촉매 내의 금속 함량 또는 촉매 전체(이의 리간드를 포함)에 관한 것일 수 있지만, 전형적으로 이들 범위는 오직 촉매 내의 금속 함량에 관한 것이다. 촉매는 단일 종으로서 또는 둘 이상의 상이한 종의 혼합물로서 첨가될 수 있다. 전형적으로, 촉매 패키지가 제공되는 형태/농도에 따라, 존재하는 촉매의 양은 조성물의 0.001 내지 3.0 중량% 범위 내에 존재할 것이다.
성분 (D)는 선택적으로 하나 이상의 비-보강 충전제와 조합된, 하나 이상의 미분된 보강 충전제이다.
성분 (D)의 보강 충전제는 미분된 흄드 실리카 및/또는 미분된 침강 실리카, 콜로이드성 실리카 및/또는 적합한 실리콘 수지로 예시될 수 있다.
침강 실리카, 흄드 실리카 및/또는 콜로이드성 실리카는 전형적으로 적어도 50 m²/g(ISO 9277: 2010에 따른 BET 방법)인 이의 상대적으로 높은 표면적때문에 특히 바람직하다. 50 내지 450 m²/g(ISO 9277: 2010에 따른 BET 방법), 대안적으로 50 내지 300 m²/g(ISO 9277: 2010에 따른 BET 방법)의 표면적을 갖는 충전제가 전형적으로 사용된다. 이러한 모든 유형의 실리카는 상업적으로 입수 가능하다.
보강 충전제 (D)가 자연 발생적으로 친수성(예를 들어, 미처리된 실리카 충전제)일 때, 이는 전형적으로 처리제로 처리되어 이를 소수성으로 만든다. 이들 표면 개질된 보강 충전제 (D)는 표면 처리가 충전제를 폴리디오가노실록산 중합체 (A)에 의해 용이하게 습윤되도록 하기 때문에, 하기 기재되는 폴리디오가노실록산 중합체 (A) 내로 균질하게 혼입될 수 있으며, 덩어리지지 않는다.
전형적으로, 보강 충전제 (D)는 가공 동안 오가노실록산 조성물의 크레핑(creping)을 방지하기 위해 적용 가능한 당업계에 개시된 임의의 저분자량의 오가노실리콘 화합물로 표면 처리될 수 있다. 예를 들어, 충전제(들)에 소수성을 부여하며, 따라서 취급 및 다른 재료(성분)와 균질한 혼합물을 수득하는 것이 더 용이해지도록 하는 오가노실란, 폴리디오가노실록산, 또는 오가노실라잔, 예를 들어 헥사알킬 디실라잔, 단쇄 실록산 디올. 구체적 예는 실란올 종결된 트리플루오로프로필메틸실록산, 실란올 종결된 비닐 메틸(ViMe) 실록산, 실란올 종결된 메틸 페닐(MePh) 실록산, 각각의 분자에서 평균 2 내지 20개의 디오가노실록산 반복 단위를 함유하는 액체 하이드록실디메틸-종결된 폴리디오가노실록산, 하이드록실디메틸 종결된 페닐메틸 실록산, 헥사오가노디실록산, 예컨대 헥사메틸디실록산, 디비닐테트라메틸디실록산; 헥사오가노디실라잔, 예컨대 헥사메틸디실라잔(HMDZ), 디비닐테트라메틸디실라잔 및 테트라메틸디(트리플루오로프로필)디실라잔; 하이드록실디메틸 종결된 폴리디메틸메틸비닐 실록산, 옥타메틸 사이클로테트라실록산, 및 비제한적으로 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 클로로트리메틸 실란, 디클로디메틸 실란, 트리클로로메틸 실란을 포함하는 실란을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 소량의 물이 가공 보조제로서 실리카 처리제(들)와 함께 첨가될 수 있다.
표면 처리는 조성물에 도입 이전 또는 인-시츄(in situ)(즉, 본원의 조성물 중의 적어도 일부의 다른 재료(성분)의 존재 하에 충전제가 완전히 처리될 때까지 실온 이상에서 이들 재료(성분)을 함께 배합함으로써)로 실시될 수 있다. 전형적으로, 미처리된 보강 충전제 (D)는 폴리디오가노실록산 중합체 (A)의 존재 하에서 처리제를 사용하여 인-시츄로 처리되어 실리콘 고무 베이스 물질을 제조하게 되며, 이는 이후 다른 재료(성분)와 혼합될 수 있다.
보강 충전제 (D)는 조성물의 고형분 함량의 5.0 내지 40 중량%, 대안적으로 조성물의 고형분 함량의 7.5 내지 35 중량%, 대안적으로 조성물의 고형분 함량의 중량%를 기준으로 10.0 내지 35 중량%의 양으로 존재한다. 따라서, 본원의 보강 충전제 (D), 예를 들어 미분된 실리카 및/또는 실리콘 수지의 양은 예를 들어 총 조성물의 2.0 내지 20 중량%, 대안적으로 총 조성물의 2.5 내지 15 중량%일 수 있다. 일부 예에서, 보강 충전제의 양은 총 조성물의 중량을 기준으로 5.0 내지 15 중량%일 수 있다.
비-보강 충전제는 선택적으로 본원의 성분 (D) 중에 포함될 수 있다. 이들은 예로서 분쇄 석영, 규조토, 황산바륨, 산화철, 이산화티타늄 및 카본 블랙, 활석, 규회석, 반토석, 황산칼슘(경석고), 석고, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 점토, 예컨대 고령토, 삼수산화알루미늄, 수산화마그네슘(수활석), 흑연, 탄산구리, 예를 들어 공작석, 탄산니켈, 예를 들어, 자라카이트(zarachite), 탄산바륨, 예를 들어 독중석 및/또는 탄산스트론튬, 예를 들어 스트론티아나이트를 포함할 수 있다.
다른 비-보강 충전제는 산화알루미늄 및 감람석군; 석류석군; 알루미노실리케이트; 고리 실리케이트; 사슬 실리케이트; 및 시트 실리케이트로 구성된 군으로부터의 실리케이트를 포함한다. 감람석군은 실리케이트 무기질, 예컨대 비제한적으로 고토감람석 및 Mg2SiO4를 포함한다. 석류석군은 미분 실리케이트 무기질, 예컨대 비제한적으로 홍석류석; Mg3Al2Si3O12; 회반 석류석; 및 Ca2Al2Si3O12를 포함한다. 알루미노실리케이트는 미분 실리케이트 무기질, 예컨대 비제한적으로 규선석; Al2SiO5; 멀라이트; 3Al2O3.2SiO2; 남정석; 및 Al2SiO5를 포함한다. 고리 실리케이트는 비-보강 충전제로서 이용될 수 있으며, 이들은 실리케이트 무기질, 예컨대 비제한적으로 근청석 및 Al3(Mg,Fe)2[Si4AlO18]을 포함한다. 사슬 실리케이트군은 미분 실리케이트 무기질, 예컨대 비제한적으로 규회석 및 Ca[SiO3]을 포함한다. 시트 실리케이트는 대안적으로 또는 추가적으로 비-보강 충전제로서 사용될 수 있으며, 적절한 군은 실리케이트 무기질, 예컨대 비제한적으로 운모; K2AI14[Si6Al2O20](OH)4; 엽납석; Al4[Si8O20](OH)4; 활석; Mg6[Si8O20](OH)4; 사문석, 예를 들어 석면; 고령석; Al4[Si4O10](OH)8; 및 질석을 포함한다. 하나의 대안에서, 충전제는 흄드 실리카, 침강 실리카, 탄산칼슘, 활석, 운모, 석영 및 산화알루미늄 중 하나 이상으로부터 선택될 것이다.
본원에 기재된 조성물의 성분 (E)는 접착 촉진제이며, 임의의 적합한 접착 촉진제(들)가 이용될 수 있다. 이들은 디아크릴레이트, 트리아크릴레이트, 테트라아크릴레이트, 펜타아크릴레이트, 및 헥사아크릴레이트; 메타크릴기 또는 아크릴기를 함유하는 하나 이상의 알콕시실란 및/또는 에폭시기를 함유하는 하나 이상의 알콕시실란, 및 선택적으로, 존재할 때, 접착 촉진제 (E)의 반응을 활성화 및/또는 가속하는데 사용되는 하나 이상의 축합 촉매를 포함하거나, 이로 구성될 수 있다. 예는 디아크릴레이트, 예컨대 C4 - 20 알칸디올 디아크릴레이트, 예컨대 헥산디올 디아크릴레이트, 헵탄디올 디아크릴레이트, 옥탄디올 디아크릴레이트, 노난디올 디아크릴레이트, 및 또는 운데칸디올 디아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 디(트리메틸올프로판)테트라아크릴레이트, 및/또는 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트를 포함할 수 있다.
메타크릴기 또는 아크릴기를 함유하는 알콕시실란의 예, 예컨대 메타크릴옥시메틸-트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필-트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필-메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필-디메틸메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필-트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필-메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시이소부틸-트리메톡시실란, 또는 유사한 메타크릴옥시-치환된 알콕시실란; 3-아크릴옥시프로필-트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필-메틸디메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필-디메틸-메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필-트리에톡시실란, 또는 유사한 아크릴옥시-치환된 알킬-함유 알콕시실란.
대안적으로 또는 추가적으로, 접착 촉진제 (E)는 다음 일반식 2, 3, 4 및/또는 5로 표시되는 화합물로부터 선택될 수 있다:
[화학식 2]
Figure pct00001
[화학식 3]
Figure pct00002
[화학식 4]
Figure pct00003
[화학식 5]
Figure pct00004
상기 식에서, 화학식 2, 3, 4, 또는 5에서, 각각의 R3은 독립적으로 수소 원자 또는 메틸기이고; 화학식 2, 3, 4, 또는 5에서, R4는 7 내지 20개의 탄소를 갖는 아르알킬기, 페녹시알킬기, 또는 페녹시하이드록시알킬기이고; "a"는 1 내지 4의 정수이고; 각각의 "b"는 독립적으로 1 내지 3의 정수이고; "p"는 4 내지 12의 정수이다.
접착 촉진제 (E)로서 사용될 수 있는 에폭시-함유 알콕시실란의 예는 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필 메틸디메톡시실란, 4-글리시독시부틸 트리메톡시실란, 5,6-에폭시헥실 트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸트리메톡시실란, 또는 2-(3,4-에폭시사이클로헥실) 에틸트리에톡시실란을 포함할 수 있다.
접착 촉매, 즉, 상기 기재된 접착 촉진제 (e)의 반응을 활성화 및/또는 가속하는데 사용되는 축합 촉매가 또한 이용될 수 있다. 이러한 축합 촉매는 티타네이트, 예를 들어 테트라프로폭시 티타네이트; 지르코네이트, 유기 알루미늄 킬레이트, 티타늄 킬레이트 및/또는 지르코늄 킬레이트를 포함하는 유기금속성 촉매로부터 선택될 수 있다.
예를 들어, 티타네이트 및 지르코네이트계 촉매는 일반 화학식 Ti[OR5]4 또는 Zr[OR5]4에 따른 화합물을 포함할 수 있으며, 여기서, 각각의 R5는 동일하거나 상이할 수 있고, 1 내지 20개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 선형 또는 분지형일 수 있는 1가의 1차, 2차, 또는 3차 지방족 탄화수소기를 나타낸다. 선택적으로, 티타네이트 또는 지르코네이트는 부분적으로 불포화된 기를 함유할 수 있다. R5의 바람직한 예는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 3차 부틸기 및 분지형 2차 알킬기, 예컨대 2,4-디메틸-3-펜틸을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 각각의 R5가 동일할 때, R5는 이소프로필, 분지형 2차 알킬기, 또는 3차 알킬기, 특히 3차 부틸이다.
구체적 예는 지르코늄 테트라프로필레이트 및 지르코늄 테트라부티레이트, 테트라-이소프로필 지르코네이트, 지르코늄(IV) 테트라(아세틸 아세토네이트)(때때로 지르코늄 AcAc로 지칭됨), 지르코늄(IV) 헥사플루오르아세틸 아세토네이트, 지르코늄(IV) 트리플루오로아세틸 아세토네이트, 테트라키스 (에틸트리플루오로아세틸 아세토네이트) 지르코늄, 테트라키스 (2,2,6,6-테트라메틸-헵탄티오네이트) 지르코늄, 지르코늄(IV) 디부톡시 비스(에틸아세토네이트), 지르코늄 트리부톡시아세틸아세테이트, 지르코늄 부톡시아세틸아세토네이트 비스에틸아세토아세테이트, 지르코늄 부톡시아세틸아세토네이트 비스에틸아세토아세테이트, 디이소프로폭시 비스 (2,2,6,6-테트라메틸-헵탄티오네이트) 지르코늄, 또는 리간드로서 사용되는 β-디케톤(이의 알킬-치환된 그리고 플루오로-치환된 형태를 포함)을 갖는 유사한 지르코늄 착물을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다. 상기 지르코네이트의 티타네이트 등가물이 또한 포함된다.
적합한 알루미늄계 축합 촉매는 Al(OC3H7)3, Al(OC3H7)2(C3COCH2COC12H25), Al(OC3H7)2(OCOCH3), 및 Al(OC3H7)2(OCOC12H25) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
필요하고/하거나 유익한 것으로 간주되는 경우, 임의의 적합한 다른 접착 촉진제가 조성물 중에 포함될 수 있다. 이들은 다른 실란 커플링제, 2개 이상의 아크릴레이트기 및/또는 반응성 실록산을 함유하는 유기 화합물을 포함할 수 있으며, 필요한 경우, 전술한 것의 부재 하에 또는 이전에 기재된 접착 촉진제에 추가로 이용될 수 있다.
접착 촉진제의 예는 실란 커플링제, 예컨대 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 1,6-비스(트리메틸실릴)헥산, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 및/또는 글리시독시프로필트리메톡시실란을 포함한다.
2개 이상의 아크릴레이트기를 함유하는 유기 화합물의 예는 예를 들어 디아크릴레이트, 예컨대, C4 - 20 알칸디올 디아크릴레이트, 예컨대 헥산디올 디아크릴레이트, 헵탄디올 디아크릴레이트, 옥탄디올 디아크릴레이트, 노난디올 디아크릴레이트, 및 또는 운데칸디올; 디아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 디(트리메틸올프로판)테트라아크릴레이트, 및/또는 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트를 포함한다.
반응성 실록산의 예는 각각의 경우 선택적으로 하나 이상의 페닐기 및/또는 퍼플루오로알킬 사슬, 예컨대 트리플루오로프로필 또는 퍼플루오로부틸에틸 측쇄를 함유하는 하이드록시-종결된 디메틸-메틸비닐 실록산, 트리메틸실록시-종결된 메틸하이드로겐 실록산과 같은 실록산을 포함한다. 전형적으로, 이러한 실록산은 25℃에서 0.001 내지 0.1 Pa.s, 대안적으로 25℃에서 0.001 내지 0.05 Pa.s의 점도를 갖는다.
하나 이상의 접착 촉진제(들)는 전형적으로 조성물의 약 0.1 내지 6 중량%; 대안적으로, 조성물의 0.1 내지 4 중량%의 총량으로 조성물 중에 존재한다.
이전에 명시된 바와 같이, 상기 기재된 성분 (F)는 다음 화학식의 올리고머이다:
(R3O)3Si-X-(Si R3 2-O)y(Si R3 2-X)n -(Si R3 2-O)z-Y-(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3
상기 식에서,
Y는 -SiR1 2-, -SiR1R2- or -Si R3R1-O- R3R1Si-이고;
각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬기이고;
각각의 X는 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬렌기이고;
각각의 R1은 페닐기이고;
각각의 R2는 -(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3이고;
y는 0 또는 최대 6의 정수이고, n은 0 또는 1이고, z는 0 또는 1이되;
단, n이 0이고, y가 0 초과일 때, z는 0이다.
각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬기이고; 대안적으로, 각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며, 메틸, 에틸, 프로필, n-부틸, t-부틸로부터 선택될 수 있고; 대안적으로, 각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며, 메틸 및/또는 에틸로부터 선택된다.
각각의 X는 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬렌기, 예컨대 에틸렌기(-(CH2)2-), 프로필렌기(-(CH2)3-), 또는 n-부틸렌기(-(CH2)4-), 또는 헥실렌기(-(CH2)6-)이다. X는 바람직하게는 선형 알킬렌기이지만, 분지를 함유할 수 있다.
각각의 R1은 페닐기이고; 페닐기는 바람직하게는 비치환되지만, 원하는 경우, (상기 정의된) 치환된 기를 포함할 수 있다.
Y가 -Si R3 R 1 -O- R3 R 1 Si-일 때:
y = n = z= 0인 경우, 그 때의 올리고머 (F)는,
(R3O)3Si-X-Y -X-Si(O R3)3
즉, 예를 들어, (MeO)3-Si-(CH2)2-SiPhMe-O-SiPhMe-(CH2)2-Si(OMe)3 일 수 있고;
y=1, n=1, 및 z=0인 경우, 그 때의 올리고머 (F)는,
(R3O)3Si-X-(Si R3 2-O)y(Si R3 2-X)n -Y- (XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3
즉, 예를 들어,
(MeO)3-Si-(CH2)2-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-(CH2)2- SiPhMe - O- SiPhMe-(CH2)2- Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(OMe)3일 수 있고;
Y가 -SiR 1 2 -일 때:
y=1, n=1, 및 z=1인 경우, 그 때의 올리고머 (F)는,
Y-((O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3)2
즉, 예를 들어,
Si(Ph)2 (-O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(CH3)2-O Si(CH3)2-(CH2)2-Si(OMe)3)2일 수 있고;
y = 1, n=0, 및 z=0인 경우, 그 때의 올리고머 (F)는,
Y-((O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3)2
즉, 예를 들어,
Si(Ph)2 (-O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(OMe)3)2일 수 있고;
y = n= z=0인 경우, 그 때의 올리고머 (F)는,
Y-(-X-Si(O R3)3)
즉, 예를 들어,
Si(Ph)2 ((CH2)2- Si(OMe)3)2일 수 있고;
Y가 -SiR 1 R 2 -일 때:
y=1, n=1, 및 z=1인 경우, 그 때의 올리고머 (F)는,
Y-((O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3)3
즉, 예를 들어,
Si(Ph)- (O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(CH3)2-O Si(CH3)2-(CH2)2-Si(OMe)3)3일 수 있고;
y = 1, n=0, 및 z=0인 경우, 그 때의 올리고머 (F) 는,
Y-((O-Si R3 2)z -X-Si(O R3)3)3
즉, 예를 들어,
Si(Ph) - (O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(OMe)3)3일 수 있고;
y=0, n=z=0인 경우, 그 때의 올리고머 (F)는,
Y -(X-Si(O R3)3)3
즉, 예를 들어,
Si(Ph) -((CH2)2- Si(OMe)3)3일 수 있다. 일 실시형태에서, 성분 (F)는 다음 화학식이다:
Figure pct00005
상기 식에서, Me는 메틸기이다.
전형적으로, 성분 (A) 내지 성분 (E) 및 임의의 선택적 첨가제가 성분 (F)를 제외한 조성물의 100 중량%를 구성할 때, 성분 (F)는 다른 재료(성분)의 총 조성물의 0.5 내지 5 중량%의 양으로 상기 조성물에 첨가된다.
선택적 첨가제는 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물의 의도된 용도에 따라 조성물 중에 존재할 수 있다. 예는 하나 이상의 경화 억제제, 25℃에서 10 내지 750mPa.s의 점도를 갖는 디메틸비닐 폴리디오가노실록산, 몰드 이형제, 접착 촉매, 과산화물, 및/또는 안료를 포함한다. 다른 첨가제는 전기 전도성 충전제, 열 전도성 충전제, 가사 시간 연장제, 난연제, 윤활제, 몰드 이형제, UV 광 안정화제, 살균제, 습윤제, 열 안정화제, 압축 경화 첨가제(compression set additive) 및 가소제 등을 포함할 것이다.
경화 억제제는, 필요할 때, 특히 저장 동안 부가-반응 경화 공정을 방지하거나 지연시키는 데 사용된다. 백금계 촉매의 선택적 부가-반응 억제제는 당업계에 잘 알려져 있으며, 하이드라진, 트리아졸, 포스핀, 메르캅탄, 유기 질소 화합물, 아세틸렌계 알코올, 실릴화 아세틸렌계 알코올, 말레에이트, 푸마레이트, 에틸렌계 또는 방향족 불포화 아미드, 에틸렌계 불포화 이소시아네이트, 올레핀계 실록산, 불포화 탄화수소 모노에스테르 및 디에스테르, 컨쥬게이트된 엔-인(ene-yne), 하이드로퍼옥사이드, 니트릴, 및 디아지리딘을 포함한다. 미국 특허 제3,989,667호에 기재된 알케닐-치환된 실록산이 사용될 수 있으며, 이 중 고리형 메틸비닐실록산이 바람직하다.
알려진 하이드로실릴화 반응 억제제의 하나의 부류의 미국 특허 제3,445,420호에 개시된 아세틸렌계 화합물을 포함한다. 아세틸렌계 알코올, 예컨대 2-메틸-3-부틴-2-올은 25℃에서 백금-함유 촉매의 활성을 억제할 바람직한 부류의 억제제를 구성한다. 이들 억제제를 함유하는 조성물은 전형적으로 실질적 속도에서 경화시키기 위해 70℃ 이상의 온도에서의 가열이 필요하다.
아세틸렌계 알코올 및 이들의 유도체의 예는 1-에티닐-1-사이클로헥사놀(ETCH), 2-메틸-3-부틴-2-올, 3-부틴-1-올, 3-부틴-2-올, 프로파길 알코올, 1-페닐-2-프로핀-1-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐사이클로펜타놀, 3-메틸-1-펜텐-4-인-3-올, 및 이의 혼합물을 포함한다. 아세틸렌 알코올의 유도체는 적어도 하나의 실리콘 원자를 갖는 이들 화합물을 포함할 수 있다.
존재할 때, 촉매 금속의 몰당 1 몰의 억제제만큼 낮은 억제제 농도는 일부 예에서 만족스러운 저장 안정성 및 경화 속도를 부여할 것이다. 다른 예에서, 촉매 금속의 몰당 최대 500 몰의 억제제의 억제제 농도가 필요하다. 소정의 조성물 중의 소정의 저해제의 최적 농도는 일반적 실험에 의해 용이하게 결정된다. 조성물 중에 존재할 때, 선택된 억제제가 제공되고/상업적으로 입수 가능한 농도 및 형태에 따라, 억제제는 전형적으로 조성물의 0.0125 내지 10 중량%의 양으로 존재한다.
25℃에서 10 내지 750 mPa.s의 점도를 갖는 디메틸비닐 폴리디오가노실록산이 또한 존재할 수 있다. 이러한 디메틸비닐 폴리디오가노실록산은 전형적으로 성분 A와 유사한 구조를 가지며, 디메틸비닐 말단기를 갖는 폴리디메틸실록산 중합체 사슬이지만, 중합체 사슬의 길이에 따라 잠재적으로 일부 비닐 메틸기 조합이 존재할 수 있다. 이들 중합체의 경우, 주요 차이는 이러한 유형의 성분 (A) 중합체가 25℃에서 10 내지 750 mPa.s의 점도를 갖는 것과 대조적인 사슬 길이 그리고 결과적으로 점도이다.
전기 전도성 충전제의 예는 금속 입자, 산화금속 입자, 금속-코팅된 금속성 입자(예컨대, 은 도금 니켈), 금속 코팅된 비-금속성 코어 입자(예컨대, 은 코팅된 활석 또는 운모 또는 석영), 및 이의 조합을 포함한다. 금속 입자는 분말, 플레이크, 또는 필라멘트, 및 이의 혼합물 또는 유도체의 형태일 수 있다.
열 전도성 충전제의 예는 질화붕소, 알루미나, 산화금속(예컨대, 산화아연, 산화철, 산화마그네슘, 및 산화알루미늄), 흑연, 다이아몬드, 및 이의 혼합물 또는 유도체를 포함한다.
사슬 연장제의 예는 말단 위치에 2개의 실리콘-결합된 수소 기를 함유하는 직쇄 오가노폴리실록산을 포함한다. 이러한 사슬 연장제는 분자당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산 형태의 가교제, 성분 (B)와 상이하다.
난연제의 예는 알루미늄 삼수화물, 염소화 파라핀, 헥사브로모사이클로도데칸, 트리페닐 포스페이트, 디메틸 메틸포스포네이트, 트리스(2,3-디브로모프로필) 포스페이트(브롬화 트리스) 멜라민 시아누레이트 및 멜라민 (폴리)포스페이트, 및 이의 혼합물 또는 이의 유도체를 포함한다.
안료의 예는 산화철, 카본블랙, 및 이의 혼합물 또는 유도체를 포함한다.
윤활제의 예는 테트라플루오로에틸렌, 수지 분말, 흑연, 플루오르화 흑연, 활석, 질화붕소, 불소 오일, 실리콘 오일, 몰리브덴 디설파이드, 및 이의 혼합물 또는 유도체를 포함한다.
추가의 첨가제는 실리콘 유체, 예컨대 트리메틸실릴 또는 OH 종결된 실록산을 포함한다. 이러한 트리메틸실록시 또는 OH 종결된 폴리디메틸실록산은 전형적으로 25℃에서 150 mPa.s 미만의 점도를 갖는다. 존재할 때, 이러한 실리콘 유체는 조성물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량% 범위의 양으로 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물 중에 존재할 수 있다.
경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 다음을 포함할 수 있다:
다음 성분을 포함하는 열가소성 기재 상에, 유기 수지 기재 상에, 또는 열가소성 유기 수지 기재 상에 상당한 접착력을 획득할 수 있는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물:
성분 (A), 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 95 중량%, 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 35 내지 85 중량%, 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 40 내지 80 중량%, 그리고 추가로 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 50 내지 80 중량%의 양의, 분자당 적어도 2개의 알케닐기 및/또는 알키닐기, 바람직하게는 알케닐기를 함유하며, 25℃에서 1000 mPa.s 내지 200,000 mPa.s 범위의 점도를 갖는 하나 이상의 오가노폴리실록산;
성분 (B), 총 조성물의 0.1 내지 40 중량%, 대안적으로 총 조성물의 0.5 내지 20 중량%, 대안적으로 총 조성물의 0.5 내지 10 중량%, 추가로 대안적으로 총 조성물의 1 중량% 내지 5 중량%의 양의, 분자당 적어도 2 내지 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산;
성분 (C), 총 조성물의 0.01 내지 10 중량%, 대안적으로 총 조성물의 0.01 중량% 내지 5 중량%, 추가로 대안적으로 총 조성물의 0.05 중량% 내지 2 중량%의 양의 적어도 하나의 하이드로실릴화 촉매;
성분 (D), 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 80 중량%, 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 1 내지 50 중량%, 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 5 내지 50 중량%, 추가로 대안적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 8 내지 30 중량%의 양의 적어도 하나의 보강 및 선택적으로 하나 이상의 비-보강 충전제;
성분 (E), 조성물의 약 0.1 내지 6 중량%; 대안적으로 조성물의 0.1 내지 4 중량%의 접착 촉진제.
본 개시내용은 성분 (A) 내지 (E) 및 임의의 선택적 첨가제의 총 조성물%가 조성물의 중량 기준 100 중량%를 구성하는 경우, 임의의 상기 조합을 포함하도록 의도된다. 상기 조성물은 성분 (F)를 제외하며, 100 중량%이다.
이전에 논의된 바와 같이, 성분 (F)는 다른 재료의 총 조성물의 0.5 내지 5 중량%의 양으로 모든 다른 재료(성분)의 조성물 내로 도입되며,
다음 화학식의 올리고머이다:
(R3O)3Si-X-(Si R3 2-O)y(Si R3 2-X)n -(Si R3 2-O)z-Y-(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3
상기 식에서,
Y는 -SiR1 2-, -SiR1R2-, 또는 -Si R3R1-O- R3R1Si-이고;
각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬기이고;
각각의 X는 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬렌기이고;
각각의 R1은 페닐기이고;
각각의 R2는 -(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3이고;
y는 0 또는 최대 6의 정수이고, n은 0 또는 1이고, z는 0 또는 1이되;
단, n이 0이고, y가 0 초과일 때, z는 0이다.
상기 기재된 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물은 사용 전에 2개 이상의 부분으로 저장될 수 있다. 2-부분 조성물, 즉, 부분 (A) 및 부분 (B)를 갖는 경우,
부분 (A)는 전형적으로 오가노폴리실록산 (A) 및 충전제 (D) 이외에 촉매 (C)를 함유하고,
부분 (B)는 일반적으로 성분 (B) 및 존재할 때, 억제제뿐만 아니라 오가노폴리실록산 (A) 또는 충전제 (D) 중 하나를 포함한다.
성분 (E)는 부분 (A) 및 부분 (B) 중 하나 또는 둘 모두에 존재할 수 있다.
촉매 (C)는 저장 동안 조기 경화를 방지하기 위해 가교제 (B)와 별도로 저장되는 것이 중요하다. 성분 (E)는 존재하는 다른 재료(성분)에 어떠한 방식으로도 유해하지 않는 경우, 부분 (A) 또는 부분 (B) 중 하나 또는 둘 모두에 존재할 수 있다.
성분 (F) 및 임의의 선택적 첨가제(억제제 제외)는 부분 (A) 또는 부분 (B), 또는 둘 모두의 부분에 존재할 수 있다. 이들은 또한 부분(A) 또는 부분 (B)가 조합된 후 최종 혼합물에 첨가될 수 있다.
일 실시형태에서, 다음 단계를 포함하는 물품 또는 물품의 복합 부품의 제조 공정이 제공된다:
a) 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물의 혼합물을 형성하는 단계;
b) 상기 혼합물을 기재의 표면 상에 적용하는 단계;
c) 상기 혼합물을 80 내지 250℃의 온도에서 경화시키는 단계.
단계 (a)에서, 조성물이 사용 전에 다수의 부분에 저장될 때, 상이한 부분은 함께 조합되고, 균질하게 혼합되며, 조성물의 최종 용도에 따라 요구될 수 있는 임의의 추가의 첨가제의 선택적 후속 첨가 단계를 갖는다.
기재는 임의의 적합한 열가소성 또는 유기 수지 기재일 수 있다. 기재의 예는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 폴리페닐렌/스티렌 배합물, 폴리스티렌, 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 스티렌 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴계, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리설폰, 나일론, 폴리아미드(PA), 폴리이미드, 플루오로중합체, 및 액정 수지, 폴리에테르이미드를 함유하는 비-수지; 페놀계 수지, 에폭시 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 및 모든 이들 유기 수지의 유도체를 포함한다. 원하는 경우, 상기 중 임의의 것이 활성화될 수 있으며, 예를 들어 플라즈마, 코로나, 또는 UV-C가 활성화될 수 있다.
본 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물의 성분의 균질한 혼합은 적합한 혼합 수단, 예컨대 니더 혼합기(kneader mixer), Z-블레이드 혼합기, 2롤 밀(오픈 밀(open mil)), 3롤 밀, Haake® Rheomix OS Lab 혼합기, 스크류 압출기, 또는 이축 압출기 등을 사용함으로써 실시될 수 있다. 예를 들어 Hauschild에 의해 그리고 DC 150.1 FV, DAC 400 FVZ, 또는 DAC 600 FVZ로서 판매되는 고속 혼합기가 대안적으로 사용될 수 있다.
경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 사출 성형, 프레스 성형, 압출 성형, 전사 성형, 프레스 가황, 캘린다링(calendaring)에 의해 처리(또는 경화)될 수 있다.
경화는 예를 들어 몰드 내에서 일어나서 예를 들어 폴리카보네이트 기재에 부착되는 성형된 실리콘 물품을 형성할 수 있다. 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 예를 들어 사출 성형되어 폴리카보네이트 물질에 부착된 물품을 형성할 수 있거나, 상기 조성물은 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재, 또는 물품 주변에서, 또는 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재 상부에서의 사출 성형에 의해 오버몰딩될 수 있다. 감열성 기재의 존재 하에 경화될 때, 상기 기재된 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 감열성 기재 등과의 기계적 접착을 발생할 수 있는 이러한 조건 하에서 그리고 보다 구체적으로는 감열성 기재가 변형, 용융, 또는 변성되지 않는 온도 및 경화 시간을 사용하여 경화된다.
경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재, 예를 들어 튜브, 스트립, 고체 코드(solid cord), 또는 제조업체의 크기 규격에 따른 맞춤 프로파일에 부착되는 실리콘 탄성중합체 물품으로 경화될 수 있다.
상기 기재된 경화성 자가-접착성 실리콘 고무 조성물은 롤링, 스프레딩(spreading), 3-D 프린팅 등과 같은 임의의 적합한 수단에 의해 기재의 표면에 적용되고, 상기 기재된 바와 같이 경화될 수 있다. 3D 프린팅 방법을 사용하는 경우. 3차원(3D) 물품을 형성하는 전형적 방법은 다수의 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 (i) 제1 열경화성 실리콘 조성물을 3D 프린터로 인쇄하여 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 (ii) 상기 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 (iii) 제2 열경화성 실리콘 조성물을 상기 적어도 부분적으로 경화된 층 상에 3D 프린터로 인쇄하여 후속 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한 (iv) 상기 후속 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 후속 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 임의의 추가의 층(들)을 위해 독립적으로 선택되는 경화성 실리콘 조성물(들)로 단계 iii) 및 단계 iv)를 반복하여 3D 물품을 형성할 수 있다. 다음 단계를 포함하는 3차원(3D) 물품의 형성 방법:
i. 상기 기재된 조성물에 따른 제1 열경화성 실리콘 조성물을 3D 프린터로 인쇄하여 층을 형성하는 단계;
ii. 상기 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 층을 형성하는 단계;
Iii. 제2 열경화성 실리콘 조성물을 상기 적어도 부분적으로 경화된 층 상에 3D 프린터로 인쇄하여 후속 층을 형성하는 단계;
iv. 상기 후속 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 후속 층을 형성하는 단계; 및
v) 선택적으로, 임의의 추가의 층(들)을 위해 독립적으로 선택되는 열경화성 실리콘 조성물(들)로 단계 iii) 및 단계 iv)를 반복하여 3D 물품을 형성하는 단계.
층은 열가소성 또는 수지 기재의 상부에 존재할 수 있다.
경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물을 기재 상에 적용한 후, 조성물은 80℃ 내지 250℃ 범위의 경화 온도에서 경화된다. 이러한 온도는 일반적으로 포함되는 물질에 의해 결정된다.
상기 기재된 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물에 관한 주요 이점은 다음과 같다:
Figure pct00006
접착력의 열-습도 안정화(초기 접착력뿐만 아니라)
Figure pct00007
광범위한 적용 범위(폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리카보네이트, 폴리아미드 상에서 작용)
Figure pct00008
경화 및 물리적 특성에 영향을 미치지 않음
본원의 일 실시형태에서, 상기 기재된 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로부터 경화된 실리콘 탄성중합체로 구성되거나, 강성 또는 가요성 기재, 예컨대 상기 기재된 유형 상에서 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로부터 경화된 실리콘 탄성중합체로 구성된 물품이 제공된다.
다른 실시형태에서, 강성 또는 가요성 기재 상에서 상기 기재된 경화성 자가-접착성 실리콘 고무 조성물로부터 경화된 실리콘 탄성중합체를 포함하는 복합 부품이 제공된다. 이러한 복합 부품은 임의의 기재 및 실리콘 탄성중합체가 물품에서 일체형 구성 요소로서 사용되는 이들 구조를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 상기 기재된 기재의 예.
일 실시형태에서, 상기 기재된 것과 같은 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재에 부착된 상기 자가-접착형 경화성 실리콘 고무 조성물로부터 생성된 탄성중합체성 물질을 포함하는 물품 또는 복합 부품이 제공된다.
다른 실시형태에서, 상기 기재된 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물은 3D 프린팅 방법을 사용하여 기재의 표면에 적용되고, 처리될 수 있다. 3차원(3D) 물품을 형성하는 전형적 방법은 다수의 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 (i) 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재를 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 방법은 (ii) 기재를 가열하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은 (iii) 상기 기재된 경화성 자가-접착형 실리콘 고무 조성물을 기재 상에 3D 프린터로 인쇄하여 후속 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 선택적으로, 후자의 단계는, 필요한 경우, 하나 이상의 추가의 층을 적용하기 위해 반복될 수 있다.
상기 모든 경우에서, 이러한 물품 또는 복합 부품의 예는 비제한적으로 자동차 적용 분야, 의료 적용 분야, 소비자 및 산업 적용 분야, 전자 적용 분야를 포함하는 다양한 산업에서 발견될 수 있다. 자동차 적용 분야에서, 이는 실리콘 시일 또는 개스킷을 갖는 하우징, 플러그 및 커넥터, 다양한 센서의 구성 요소, 막, 다이아프램, 기후 환기 구성 요소(climate venting component) 등을 포함할 수 있다. 전자 적용 분야는 휴대 전화 커버 시일, 휴대 전화 액세서리, 정밀 전자 장비, 전기 스위치 및 스위치 커버, 손목시계(watch) 및 손목 밴드, 웨어러블 장치, 예를 들어 페이스마스크(facemask), 웨어러블 전자 장치 등을 포함할 수 있다.
복합 부품은 또한 휴대 전화, 이동 통신 장비, 게임 기계, 시계(clock), 이미지 수신기, DVD 장비, 모바일 장치, 미디어 장치 및 미니-디스크(MD) 장비, CD 장비, 및 기타 정밀 전자 장비, 전자 레인지, 냉장고, 전기 밥솥, TV, 액정 TV와 플라즈마 TV의 얇은 디스플레이, 다양한 가전 제품, 복사 기계, 프린터, 팩스 기계, 및 기타 오피스 자동화(OA) 장비, 커넥터 시일, 점화 플러그 캡, 다양한 센서의 구성 요소, 및 기타 자동차 구성 요소의 부품들로부터 선택될 수 있다.
실시예
다음 실시예에서, 모든 점도는 스핀들(LV-1 내지 LV-4) 또는 (RV-7)을 사용하며, 중합체 점도에 따라 속도(전단 속도)를 조정한 Brookfield® 회전형 점도계를 사용하여 측정하였다. 2개의 상이한 2-부분 액체 실리콘 고무(LSR) 조성물을 실시예에 대한 기반으로서 이용하였다. LSR 조성물 중 하나는 열가소성 물질, 유기 수지계 물질, 또는 열가소성 물질과 유기 수지계 물질로부터 제조된 기재에 경화 동안 부착될 수 있도록 고안된 자가-접착형 경화성 실리콘 고무 조성물이었으며, 이들은 기재와 경화 공정 이전 또는 동안 직접 접촉되도록 배치되지만, 금속성 기재, 예컨대 몰드에 대해서는 비-접착성을 유지하며, A-조성물로 지칭된다. 제2 조성물은 상기 열가소성 물질에 비-접착성이며, N-조성물로 지칭된다.
A-조성물 및 N-조성물의 조성물은 하기 표 1a 및 표 1b에 제공되어 있다. 사용 시, 부분 A 및 부분 B 조성물은 중량 기준 1 : 1 기준으로 혼합하였다.
[표 1a]
Figure pct00009
[표 1b]
Figure pct00010
상기 조성물에서,
마스터배치 1은 25℃에서 약 53,000 mPa.s의 점도를 갖는 70.8 부의 디메틸비닐실록시 종결된 폴리디메틸실록산 및 대략 300 m2/g의 표면적을 갖는 22.4 부의 흄드 실리카 충전제를 함유한다. 실리카는 소수성화되며, 비닐 작용화를 함유하지 않는다.
마스터배치 2는 25℃에서 약 55 Pa.s의 점도를 갖는 66.6 부의 디메틸비닐실록시 종결된 폴리디메틸실록산 및 대략 300 m2/g의 표면적을 갖는 25.8 부의 흄드 실리카 충전제를 함유한다. 실리카는 소수성화되며, 대략 0.178 mmol/g의 비닐 작용화를 갖는다.
A-조성물 또는 N-조성물의 조성물의 물리적 특성을 존재하는 추가의 첨가제 없이 또는 추가의 첨가제, 예를 들어 올리고머 (F) 또는 대안물과 혼합 후에 분석하였다. 도입된 첨가제의 양은 중량 기준으로 결정하고, A-조성물의 조성물 또는 N-조성물의 조성물의 완전한 혼합된 조성물당 결정하였다. 첨가제는 부분 A 조성물, 부분 B 조성물 내로 도입될 수 있거나, 대안적으로 부분 A 조성물 및 부분 B 조성물이 함께 혼합된 후의 최종 혼합물 내로 첨가될 수 있다.
[표 1c]
Figure pct00011
(F)는 다음 화학식이다.
Figure pct00012
첨가제-1은 1,6-비스(트리메틸실릴)헥산이고,
첨가제-2는 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA)이다.
수득된 조성물은 Alpha Technologies로부터의 Premier MDR을 사용하여 경화 매개변수를 시험하였다. 시험 매개변수 10분 120℃.
표 2a는 2%(TC2), 10%(TC10), 60%(TC60), 또는 90%(TC90)의 경화가 일어날 때의 경화 시점을 나타낸다.
[표 2a]
Figure pct00013
샘플을 초기 접착력에 대해 그리고 85℃ 및 85%의 상대 습도에서 7일 후에 시험하여 박리(접착) 강도가 노화 후에 유지되는지를 평가하는 장기간 열-습도 안정성의 지표를 제공하였다. 접착은 예를 들어 DIN EN 1372("접착제 - 바닥 및 벽 피복제를 위한 접착제에 대한 시험 방법")에 대해 고안된 유동 롤러 장치를 사용하여 90°의 "유동 롤러 박리 시험"에서 시험하였다.
3개의 상업적으로 입수 가능한 열가소성 기재 물질은 하기 표 2b에 나타낸 바와 같이 사용하였다. 이들은 다음과 같다:
BASF로부터의 Ultradur(R) B 4300 G4 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT);
BASF로부터의 Ultramid® A3EG6 폴리아미드(PA); 및
SABIC으로부터의 LEXAN™ 수지 121 폴리카보네이트(PC).
열가소성 기재는 25 mm x 100 mm(3 mm 두께)의 치수를 갖고, 이소프로판올로 세정하고, 다음 조건에 따라 건조하였다:
o PBT: 120℃에서 18시간
o PA-66: 80℃에서 18시간
o PC: 120℃에서 18시간
LSR로 오버몰딩하기 전에, 열가소성 기재를 120℃에서 5분 동안 예열하였다. 기재를 3 mm의 LSR 층으로 오버몰딩하고, 120℃에 대해 300 bar(30 MPa)에서 압축 성형하고, 5분의 경화 동안 경화시켰다.
수득된 시편을 시험을 수행하기 전에 수시간 동안 저장하였다. 박리 접착 시험은 분당 300 mm의 시험 속도에서 유동 롤러 박리 시험을 사용하여 수행하고, 박리 실험 동안의 평균 힘을 기록하였다(N/mm 단위).
열 노화는 표준 환기된 오븐 내에서 실시한다. 열 습도 시험은 Weiss Umwelttechnik GmbH 기후 챔버에 의해 Simulationsanlage Messtechnik WK3-340/70 내에서 진행한다.
[표 2b]
Figure pct00014
샘플을 120℃ 및 300 bar(30 MPa)에서 10분 동안 프레스 경화에 의해 수득하였다. 샘플 두께는 2 mm. 표 1a 내지 표 1c에서 확인된 각각의 조성물에 대한 경화된 시험 조각의 물리적 특성을 수득하였다. 쇼어 A 경도는 시험 ISO 7619-1:2010 고무, 가황 또는 열가소성 - 압입 경도의 결정 - 부분 1: 경도계 방법(쇼어 경도)(ASTM D2240-97)에 따라 측정하였다. 인장 강도 및 신율 결과는 ISO 37:2011 고무, 가황 또는 열가소성 - 인장 응력-변형 특성의 결정(ASTM D412-98A)을 통해 수득하였다.
[표 2c]
Figure pct00015
표 1c에 나타낸 실시예에서의 최종 조성물 및 이로부터 경화된 수득 탄성중합체를 다음 이유로 선택하였다:
Figure pct00016
C1: 우수한 초기 접착력을 갖지만, 불량한 열-습도 안정성을 갖는 자가-접착성 조성물;
Figure pct00017
C2: 비-접착성 기준 조성물. 접착력 없음;
Figure pct00018
Ex1: 우수한 초기 접착력 및 우수한 열-습도 안정성을 갖는 올리고머 (F)를 함유하는 자가-접착형 조성물. 또한, 올리고머 (F)의 첨가는 물리적 특성 및 경화 속도에 대한 최소의 영향을 가졌음이 인지될 것임;
Figure pct00019
C3: 1 중량%의 올리고머 (F) 첨가제를 함유함에도 불구하고 접착력을 갖지 않았던 비-접착성 조성물. 올리고머 (F)가 접착 촉진제로서의 역할을 갖지 않았던 것으로 간주되었음;
Figure pct00020
C4: 2%의 올리고머 (F)를 갖는 비-접착성 조성물. 존재하는 올리고머 (F)의 양을 증가시킴에도 불구하고, 심지어 보다 높은 로딩률에서도 접착력이 올리고머 (F)의 존재 하에 명백하지 않았던 것은 더욱 더 놀라웠음;
Figure pct00021
C5: C5에서, 올리고머 (F)를 이들 시스템에 대해 알려진 등몰량의 접착 촉진제, 1,6-비스(트리메틸실릴)헥산으로 대체하였음. 결과는 1,6-비스(트리메틸실릴)헥산의 존재 하에서 불량한 접착력 및 불량한 열-습도 안정성을 나타냈으며, 이는 올리고머 (F) 상의 페닐의 존재가 중요한 요소로 나타났음을 보여주는 것으로 추측되었음.
Figure pct00022
C6: C6은 올리고머 (F)로서 등몰량의 아크릴레이트 접착 촉진제를 첨가하는 것이 접착력을 개선하지 않음을 보여줌. 또한, C6은 경화 및 역학이 현저하게 영향을 받은 것을 보여줌. 대조적으로, 올리고머 (F)의 첨가는 상기 기재된 어떠한 영향도 갖지 않으며, 이는 다른 첨가제/접착 촉진제와 비교하여 올리고머 (F)에 대한 우수하고, 추가의 이점임.
따라서, 상기 실시예에 기초하여, 액체 실리콘 고무 조성물 내로의 올리고머 (F)의 첨가는 사용자에게 세 가지 주요 이점을 제공한다:
Figure pct00023
접착력의 열-습도 안정화(초기 접착력뿐만 아니라)
Figure pct00024
광범위한 적용 범위(PBT, 폴리카보네이트, 폴리아미드 상에서 작용)
Figure pct00025
경화 및 물리적 특성에 영향을 미치지 않음.

Claims (16)

  1. 플라스틱/열가소성/수지 물질 기재 상에 접착력을 획득할 수 있는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로서,
    (A) 분자당 적어도 2개의 알케닐기 및/또는 알키닐기를 함유하며, 25℃에서 1000 mPa.s 내지 200,000 mPa.s 범위의 점도를 갖는 하나 이상의 오가노폴리실록산;
    (B) 분자당 적어도 2 또는 3개의 실리콘-결합된 수소 원자를 함유하는 오가노폴리실록산;
    (C) 적어도 하나의 하이드로실릴화 촉매;
    (D) 적어도 하나의 보강 및 선택적으로 하나 이상의 비-보강 충전제; 및
    (E) 접착 촉진제;
    (F) 다음 화학식의 올리고머를 포함하는, 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물:
    (R3O)3Si-X-(Si R3 2-O)y(Si R3 2-X)n -(Si R3 2-O)z-Y-(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3
    상기 식에서,
    Y는 -SiR1 2-, -SiR1R2-, 또는 -Si R3R1-O- R3R1Si-이고;
    각각의 R3은 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬기이고;
    각각의 X는 동일하거나 상이할 수 있으며, 1 내지 6개의 탄소를 갖는 알킬렌기이고;
    각각의 R1은 페닐기이고;
    각각의 R2는 -(O-Si R3 2)z(XSi R3 2)n(O-Si R3 2)y -X-Si(O R3)3이고;
    y는 0 또는 최대 6의 정수이고, n은 0 또는 1이고, z는 0 또는 1이되;
    단, n이 0이고, y가 0 초과일 때, z는 0임.
  2. 제1항에 있어서, 접착 촉진제는 디아크릴레이트, 트리아크릴레이트, 테트라아크릴레이트, 펜타아크릴레이트 및 헥사아크릴레이트의 군으로부터 선택되는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 올리고머 (F)는 다음으로부터 선택되는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물:
    (MeO)3-Si-(CH2)2-SiPhMe-O-SiPhMe-(CH2)2-Si(OMe)3
    (MeO)3-Si-(CH2)2-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-(CH2)2- SiPhMe - O- SiPhMe-(CH2)2- Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-(CH2)2-Si(OMe)3
    Si(Ph)2 (-O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(CH3)2-O Si(CH3)2-(CH2)2-Si(OMe)3)2
    Si(Ph)2 (-O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(OMe)3)2
    Si(Ph)2 ((CH2)2- Si(OMe)3)2
    Si(Ph)- (O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(CH3)2-O Si(CH3)2-(CH2)2-Si(OMe)3)3
    Si(Ph) - (O-Si(CH3)2-(CH2)2- Si(OMe)3)3
    Si(Ph) -((CH2)2- Si(OMe)3)3, 또는 이의 둘 이상의 혼합물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 (F)는 다른 재료의 총 조성물의 0.5 내지 5 중량%의 양으로 상기 조성물에 첨가되는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 경화 억제제를 포함하는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 개별적 부분으로 사용 전에 저장되는 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물.
  7. 물품 또는 물품의 복합 부품의 제조 공정으로서,
    a) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물의 혼합물을 형성하는 단계; 및
    b) 상기 혼합물을 기재의 표면 상에 적용하는 단계;
    c) 상기 혼합물을 80 내지 250℃의 온도에서 경화시키는 단계를 포함하는 물품 또는 물품의 복합 부품의 제조 공정.
  8. 제7항에 있어서, 기재는 폴리카보네이트인, 물품 또는 물품의 복합 부품의 제조 공정.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로부터 경화된 물품.
  10. 제9항에 있어서, 플라스틱 기재에 부착된 제1항 내지 제6항에 따른 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로부터 경화된 실리콘 탄성중합체를 함유하는 물품.
  11. 제9항에 있어서, 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재(thermoplastic and organic resin substrates) 상에 부착된 제1항 내지 제6항에 따른 자가-접착형 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로부터 경화된 실리콘 탄성중합체를 함유하는 물품.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 실리콘 시일(silicone seal) 또는 개스킷을 갖는 하우징, 플러그 및 커넥터, 다양한 센서의 구성 요소, 막, 다이아프램, 기후 환기 구성 요소(climate venting component), 개인용 전자 장비, 예컨대 휴대 전화 커버 시일, 휴대 전화 액세서리, 정밀 전자 장비, 전기 스위치 및 스위치 커버, 손목 시계(watch) 및 손목 밴드 또는 웨어러블 전자 장치(wearable electronic device)로부터 선택되는 물품.
  13. 플라스틱/열가소성/수지 물질 기재, 특히 폴리카보네이트 물질 기재 상에 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 경화성 실리콘 탄성중합체 조성물로부터 경화된 실리콘 탄성중합체를 포함하는 복합 부품.
  14. 제13항에 있어서, 실리콘 시일 또는 개스킷을 갖는 하우징, 플러그 및 커넥터, 다양한 센서의 구성 요소, 막, 다이아프램, 기후 환기 구성 요소, 개인용 전자 장비, 예컨대 휴대 전화 커버 시일, 휴대 전화 액세서리, 정밀 전자 장비, 전기 스위치 및 스위치 커버, 손목 시계 및 손목 밴드 웨어러블 장치 및/또는 웨어러블 전자 장치, 휴대 전화의 부품, 이동 통신 장비, 게임 기계, 시계(clock), 이미지 수신기, DVD 장비, MD 장비, CD 장비, 및 기타 정밀 전자 장비, 전자 레인지, 냉장고, 전기 밥솥, TV, 액정 TV 및 플라즈마 TV의 얇은 디스플레이, 다양한 가전 제품, 복사 기계, 프린터, 팩스 기계, 및 기타 OA 장비, 커넥터 시일, 점화 플러그 캡, 다양한 센서의 구성 요소, 및 기타 자동차 구성 요소로부터 선택되는 복합 부품.
  15. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 조성물의, 열가소성 기재, 유기 수지 기재, 또는 열가소성 유기 수지 기재에 부착된 상기 조성물로부터 제조된 경화된 탄성중합체성 물질을 포함하는 물품을 제조하기 위한 용도뿐만 아니라 개선된 열-습도 안정화를 갖는 열가소성 또는 유기 수지계 기재에 상기 조성물을 부착하기 위한 공정.
  16. 3차원(3D) 물품의 형성 방법으로서,
    i. 제1항 내지 제6항에 따른 제1 열경화성 실리콘 조성물을 3D 프린터로 인쇄하여 층을 형성하는 단계;
    ii. 상기 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 층을 형성하는 단계;
    iii. 제2 열경화성 실리콘 조성물을 상기 적어도 부분적으로 경화된 층 상에 3D 프린터로 인쇄하여 후속 층을 형성하는 단계;
    iv. 상기 후속 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 후속 층을 형성하는 단계; 및
    v. 선택적으로, 임의의 추가의 층(들)을 위해 독립적으로 선택되는 열경화성 실리콘 조성물(들)로 단계 iii) 및 단계 iv)를 반복하여 3D 물품을 형성하는 단계를 포함하는 3차원(3D) 물품의 형성 방법.
KR1020227045321A 2020-06-24 2021-06-16 실리콘 고무 조성물 KR20230028306A (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921223A (zh) * 2022-06-24 2022-08-19 东莞市新懿电子材料技术有限公司 一种快速成型密封胶及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023550526A (ja) * 2020-11-30 2023-12-01 ダウ シリコーンズ コーポレーション ヒドロシリル化硬化阻害剤及びその使用
WO2023215692A1 (en) 2022-05-02 2023-11-09 Dow Global Technologies Llc Roof coating resistant to biofouling

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL131800C (ko) 1965-05-17
NL129346C (ko) 1966-06-23
US3814730A (en) 1970-08-06 1974-06-04 Gen Electric Platinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes
US3715334A (en) 1970-11-27 1973-02-06 Gen Electric Platinum-vinylsiloxanes
US3989667A (en) 1974-12-02 1976-11-02 Dow Corning Corporation Olefinic siloxanes as platinum inhibitors
JP3846640B2 (ja) * 1994-01-20 2006-11-15 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物
US6605734B2 (en) 2001-12-07 2003-08-12 Dow Corning Corporation Alkene-platinum-silyl complexes
DE10204893A1 (de) * 2002-02-06 2003-08-14 Ge Bayer Silicones Gmbh & Co Selbsthaftende additionsvernetzende Silikonkautschukmischungen, ein Verfahren zu deren Herstellung, Verfahren zur Herstellung von Verbund-Formteilen und deren Verwendung
JP4658654B2 (ja) * 2005-03-24 2011-03-23 信越化学工業株式会社 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
EP1788032B1 (en) * 2005-11-17 2012-11-14 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Use of basic carbonates for reducing the compression set in addition curing silicone compositions
TWI361205B (en) * 2006-10-16 2012-04-01 Rohm & Haas Heat stable aryl polysiloxane compositions
JP2012219113A (ja) * 2011-04-04 2012-11-12 Dow Corning Toray Co Ltd 室温硬化性シリコーンゴム組成物
CN103797073B (zh) * 2011-09-29 2016-07-06 道康宁东丽株式会社 可固化有机硅组合物及其固化产物
FR3028258B1 (fr) * 2014-11-07 2017-01-13 Bluestar Silicones France Nouveaux catalyseurs de reticulation de compositions silicones
PL3023467T3 (pl) * 2014-11-20 2017-10-31 Byk Chemie Gmbh Masa do formowania, termoplast lub środek powłokowy zawierający polisiloksany jako dodatki antyadhezyjne i odpychające zanieczyszczenia
CN107428945B (zh) * 2015-03-20 2021-06-01 陶氏东丽株式会社 有机聚硅氧烷、其生产方法以及可固化的有机硅组合物
US20190055420A1 (en) * 2016-02-23 2019-02-21 Dow Silicones Corporation Selective adhesion silicone rubber
WO2017143508A1 (en) * 2016-02-23 2017-08-31 Dow Corning Corporation Curable high hardness silicone composition and composite articles made thereof
KR102477726B1 (ko) * 2017-09-29 2022-12-15 다우 실리콘즈 코포레이션 충전제를 포함하는 실리콘 조성물
JP7131883B2 (ja) * 2017-12-25 2022-09-06 ダウ・東レ株式会社 シリコーンゴム組成物およびそれを用いてなる複合体
KR102477328B1 (ko) * 2018-03-08 2022-12-15 다우 실리콘즈 코포레이션 자가-접착 실리콘 탄성중합체
CN110408215A (zh) * 2019-07-06 2019-11-05 湖北大学 一种电子封装用苯基有机硅纳米复合材料及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114921223A (zh) * 2022-06-24 2022-08-19 东莞市新懿电子材料技术有限公司 一种快速成型密封胶及其制备方法

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