KR101823783B1 - 실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물 - Google Patents

실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물 Download PDF

Info

Publication number
KR101823783B1
KR101823783B1 KR1020160132003A KR20160132003A KR101823783B1 KR 101823783 B1 KR101823783 B1 KR 101823783B1 KR 1020160132003 A KR1020160132003 A KR 1020160132003A KR 20160132003 A KR20160132003 A KR 20160132003A KR 101823783 B1 KR101823783 B1 KR 101823783B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyorganosiloxane
bonded
silicone rubber
molecule
rubber composition
Prior art date
Application number
KR1020160132003A
Other languages
English (en)
Inventor
마코토 마쓰모토
Original Assignee
주식회사 케이씨씨
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 주식회사 케이씨씨 filed Critical 주식회사 케이씨씨
Priority to KR1020160132003A priority Critical patent/KR101823783B1/ko
Priority to PCT/KR2017/011228 priority patent/WO2018070792A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101823783B1 publication Critical patent/KR101823783B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C08G77/06—Preparatory processes
    • C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 저경도, 고탄성 및 고강도를 가지는 경화물을 제조하는데 사용되는 실리콘 고무 조성물에 관한 것으로, 상기 실리콘 고무 조성물은 특정 제1 폴리오르가노실록산(A); 특정 제2 폴리오르가노실록산(B); 특정 폴리오르가노수소실록산(C); 비반응성 폴리오르가노실록산(D); 및 촉매(E)를 포함한다.

Description

실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물{SILICONE RUBBER COMPOSITION AND CURED PRODUCT THEREOF}
본 발명은 저경도 및 고탄성을 갖는 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다.
일반 부가형 실리콘 고무는 규소 원자에 결합된 비닐기를 함유하는 폴리오르가노실록산과 규소 원자에 결합된 수소 원자를 함유하는 폴리오르가노수소실록산을 백금 촉매의 존재 하에 반응시킴으로써 제조된다. 상기 실리콘 고무 제조 시, 실리콘 고무의 기계적 강도를 높이기 위해 보강성 충진재가 첨가되거나, 실리콘 고무의 탄성을 높이기 위해 반응성을 갖지 않는 오일이 첨가되기도 한다.
상기 오일을 첨가함으로써 실리콘 고무의 경도 및 탄성이 개선되지만, 실리콘 고무의 표면에 오일이 새어 나옴(bleed)에 따라 실리콘 고무와 접촉하고 있는 기재가 오염되거나, 자기접착성 실리콘 고무의 경우에는 기재와의 접착성이 떨어지는 문제점이 있다.
한편, 실리콘 고무의 탄성을 높이기 위해 무기 충전제의 첨가량을 감소시켜 실리콘 고무를 제조하기도 하지만, 이와 같이 제조된 실리콘 고무는 기계적 강도가 낮음에 따라 그 응용 분야가 제한적이라는 문제점이 있었다.
이외에, 실리콘 고무의 탄성 및 기계적 강도를 높이기 위해 (A) 100% 신율로 0.1~10MPa 탄성율을 갖는 가교 실리콘 고무 재료와 (B) 25 ℃에서 1,000 내지 3,000,000 mPa·s 범위의 고점도를 갖는 비반응성 폴리오르가노실록산과의 혼합물을 포함하는 조성물도 제안되었 다(하기 특허문헌 참조). 그러나 이 선행기술에 기재된 실리콘 고무의 경우, 내충격성을 향상시키기 위해 보다 높은 점도의 비반응성 실리콘 고무 유체(流)가 배합되었고, 또 기계적 강도를 높이기 위해 보강성 실리카 등 강화충진재가 사용되므로 (A), (B)성분의 혼합물을 포함하는 조성물은 보다 고점도이고, 칙소성도 높기 때문에 유동성이 좋지 않아, 이를 디스펜서를 이용하여 성형하는 과정에서 토출성이 저하되어 작업성이 떨어지는 문제가 있었다.
PCT-EP2009-067856
본 발명은 점도와 칙소성이 낮아 유동성이 높고, 양호한 기계적 특성과 높은 반발탄성을 겸비한 실리콘 고무 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 저경도, 고탄성 및 고강도를 나타내는 경화물을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 규소 원자에 결합되는 알케닐기를 1분자 안에 적어도 2개 이상으로 가지고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 30,000 mPa·s인 제1 폴리오르가노실록산(A);
하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 말단기를 포함하고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 3,000 mPa·s인 제2 폴리오르가노실록산(B);
[화학식 1]
Figure 112016098781576-pat00001
(상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이고, n은 5 내지 250의 정수이다.)
[화학식 2]
Figure 112016098781576-pat00002
(상기 화학식 2에서, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이다.)
규소 원자에 결합되는 수소 원자를 1분자 안에 적어도 3개 이상으로 가지고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 1,000 mPa·s인 폴리오르가노수소실록산(C);
25 ℃에서 점도가 1 내지 500 mPa·s인 비반응성 폴리오르가노실록산(D); 및
촉매(E)를 포함하고,
상기 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 규소 원자에 결합된 알케닐기(NA)에 대한 상기 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NB)의 몰비(NB/NA)가 0.1≤NB/NA≤0.8을 만족하고,
상기 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 규소 원자에 결합된 알케닐기(NA)에 대한 상기 폴리오르가노수소실록산(C)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NC)의 몰비(NC/NA)가 0.08≤NB/NC≤0.5를 만족하는 실리콘 고무 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 실리콘 고무 조성물을 경화하여 얻어지는 경화물을 제공한다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물은 미경화 상태에서 점도와 칙소성이 낮아 유동성이 우수하기 때문에 이를 이용하여 경화물의 제조 시 성형성 및 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실리콘 고무 조성물로 제조된 경화물은 저경도, 고탄성 및 고강도를 나타내기 때문에 완충 특성과 반발 탄성이 동시에 요구되는 완충 부재로써 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 설명한다.
1. 실리콘 고무 조성물
본 발명의 실리콘 고무 조성물은 제1 폴리오르가노실록산(A), 제2 폴리오르가노실록산(B), 폴리오르가노수소실록산(C), 비반응성 폴리오르가노실록산(D), 및 촉매(E)를 포함한다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물에 포함되는 제1 폴리오르가노실록산(A)은 실리콘 고무 조성물의 주 성분으로, 규소 원자에 결합되는 알케닐기(Si-알케닐 결합)를 1분자 안에 적어도 2개 이상으로 가지고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 30,000 mPa·s이다.
상기 제1 폴리오르가노실록산(A)의 규소 원자에 결합되는 알케닐기는 비닐기, 프로피닐기, 부티닐기, 펜티닐기, 헥시닐기, 옥티닐기, 데시닐기, 헥사데시닐기 및 옥타데시닐기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 이러한 알케닐기는 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 측쇄에 존재하는 규소 원자보다 분자의 말단에 존재하는 규소 원자에 결합될 수 있으며, 이로 인해 실리콘 고무 조성물의 경화 반응 속도를 높일 수 있다.
한편, 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 말단 또는 측쇄에 존재하는 규소 원자에 있어서, 알케닐기가 결합되지 않은 규소 원자에는 지방족 불포화기가 제외된 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기(예를 들어, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기)가 결합될 수 있다.
이러한 제1 폴리오르가노실록산(A)의 구체적인 예로는 분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 폴리디메틸실록산, 분자의 양 말단이 트리메틸실록시기로 봉쇄된 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자의 양 말단이 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체, 분자의 양 말단이 디메틸에톡시실록시기로 봉쇄된 디메틸실록산·메틸비닐실록산 공중합체 등을 들 수 있다.
이와 같은 제1 폴리오르가노실록산(A)은 점도가 10 내지 30,000 mPa·s로 저점도를 가짐에 따라 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 저점도를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제1 폴리오르가노실록산(A)의 점도는 25 ℃에서 10 내지 10,000 mPa·s일 수 있다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물에 포함되는 제2 폴리오르가노실록산(B)은 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위체를 포함하고, 말단에 하기 화학식 2로 표시되는 단위체가 결합되고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 3,000 mPa·s이다.
[화학식 1]
Figure 112016098781576-pat00003
상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이고, n은 5 내지 250의 정수이다. 이때, R1 및 R2는 지방족 불포화기가 제외된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기로, 구체적으로는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112016098781576-pat00004
상기 화학식 2에서, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이다. 이때, R3 및 R4는 지방족 불포화기가 제외된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기로, 구체적으로는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소수 6 내지 10의 아릴기일 수 있다.
상기 제2 폴리오르가노실록산(B)은 사슬연장제 역할을 하는 것으로, 제2 폴리오르가노실록산(B)에 의해 기계적 강도가 우수한 경화물을 얻을 수 있다. 구체적으로, 실리콘 고무 조성물의 경화 시 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 말단에 존재하는 규소 원자에 결합된 수소 원자와 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자에 존재하는 규소 원자에 결합된 알케닐기가 반응하여 고분자화가 이루어짐에 따라 기계적 강도가 우수한 경화물을 얻을 수 있다.
이러한 제2 폴리오르가노실록산(B)은 점도가 10 내지 3,000 mPa·s로 저점도를 가짐에 따라 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 저점도를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제2 폴리오르가노실록산(B)의 점도는 25 ℃에서 10 내지 1,000 mPa·s일 수 있다.
한편, 제2 폴리오르가노실록산(B)의 함량은 제1 폴리오르가노실록산(A)에 결합된 알케닐기와 제2 폴리오르가노실록산(B)에 결합된 수소 원자의 몰비에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 규소 원자에 결합된 알케닐기(NA)에 대한 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NB)의 몰비(NB/NA)가 0.1≤NB/NA≤0.8을 만족하도록 제2 폴리오르가노실록산(B)의 함량을 결정할 수 있다. 상기 몰비(NB/NA)가 0.1 내지 0.8의 범위를 만족하도록 제2 폴리오르가노실록산(B)을 실리콘 고무 조성물에 배합함에 따라 실리콘 고무 조성물의 유동성을 높일 수 있고, 이를 이용하여 경화물을 제조할 경우, 저경도, 고탄성 및 고강도를 나타내는 경화물을 얻을 수 있다.
본 발명의 실리콘 수지 조성물에 포함되는 폴리오르가노수소실록산(C)은 규소 원자에 결합되는 수소 원자(Si-H 결합)를 1분자 안에 적어도 3개 이상으로 가지고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 1,000 mPa·s이다.
상기 폴리오르가노수소실록산(C)은 가교제 역할을 하는 것으로, 실리콘 고무 조성물의 경화 시 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 규소 원자에 존재하는 알케닐기와 부가 반응함으로써 경화물을 형성하게 된다. 이때, 폴리오르가노수소실록산(C)의 분자의 말단 또는 측쇄에 존재하는 규소 원자에 있어서, 수소 원자가 결합되지 않은 규소 원자에는 지방족 불포화기가 제외된 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기(예를 들어, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 10의 아릴기)가 결합될 수 있다.
이러한 폴리오르가노수소실록산(C)의 구체적인 예로는 분자의 양 말단이 트리메틸실록시기로 봉쇄된 디메틸실록산·메틸수소실록산 공중합체, 분자의 양 말단이 디메틸수소실록시로 봉쇄된 폴리디메틸실록산, 분자의 양 말단이 디메틸수소실록시기로 봉쇄된 디메틸실록산·메틸수소실록산 공중합체, 메틸수소실록산과 사이클릭 디메틸실록산의 공중합체 등을 들 수 있다.
이와 같은 폴리오르가노수소실록산(C)은 점도가 10 내지 1,000 mPa·s로 저점도를 가짐에 따라 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 저점도를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 폴리오르가노수소실록산(C)의 점도는 25 ℃에서 10 내지 500 mPa·s일 수 있다.
한편, 폴리오르가노수소실록산(C)의 함량은 제1 폴리오르가노실록산(A)에 결합된 알케닐기와 폴리오르가노수소실록산(C)에 결합된 수소 원자의 몰비에 의해 결정될 수 있다. 구체적으로, 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 규소 원자에 결합된 알케닐기(NA)에 대한 폴리오르가노수소실록산(C)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NC)의 몰비(NC/NA)가 0.08≤NC/NA≤0.5를 만족하도록 폴리오르가노수소실록산(C)의 함량을 결정할 수 있다. 상기 몰비(NC/NA)가 0.08 내지 0.5의 범위를 만족하도록 폴리오르가노수소실록산(C)을 실리콘 고무 조성물에 배합함에 따라 실리콘 고무 조성물의 유동성을 높일 수 있고, 이를 이용하여 경화물을 제조할 경우, 저경도, 고탄성 및 고강도를 나타내는 경화물을 얻을 수 있다.
또한, 실리콘 고무 조성물의 유동성 및 경화물의 경도, 탄성, 강도 등을 고려할 때, 폴리오르가노수소실록산(C)의 함량은 제2 폴리오르가노실록산(B)에 결합된 수소 원자의 함유율을 고려하여 결정될 수 있다. 구체적으로, 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NB)와 폴리오르가노수소실록산(C)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NC)의 합(NB+NC)에 대한 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NB)의 몰비(NB/NB+NC)가 0.5≤NB/NB+NC＜1을 만족하도록 폴리오르가노수소실록산(C)의 함량을 결정할 수 있다.
본 발명의 실리콘 수지 조성물에 포함되는 비반응성 폴리오르가노실록산(D)은 25 ℃에서 점도가 1 내지 500 mPa·s이다. 상기 비반응성 폴리오르가노실록산(D)은 경화물의 탄성을 높이기 위해 실리콘 고무 조성물에 포함되는 것으로, 점도가 1 내지 500 mPa·s로 저점도를 갖기 때문에 이를 포함하는 실리콘 고무 조성물로 경화물을 제조할 경우, 고탄성을 가지는 경화물을 얻을 수 있고, 실리콘 고무 조성물의 저점도화로 인해 실리콘 고무 조성물의 틱소성이 낮고 유동성이 높아져, 경화물 제조 시 성형성 및 작업성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 비반응성 폴리오르가노실록산(D)의 점도는 25 ℃에서 10 내지 100 mPa·s일 수 있다.
이러한 비반응성 폴리오르가노실록산(D)의 구체적인 예로는, 분자의 양 말단이 트리메틸실록시기로 봉쇄된 폴리디메틸실록산, 분자의 양 말단이 트리메틸실록시기로 봉쇄된 폴리메틸알킬실록산(알킬기의 탄소수 2 내지 20), 분자의 양 말단이 트리메틸실록시기로 봉쇄된 폴리메틸알킬실록산·디메틸실록산 공중합체(알킬기의 탄소수 2 내지 20), 분자의 양 말단이 디메틸알킬실록시기로 봉쇄된 폴리디메틸실록산(알킬기의 탄소수 2 내지 20), 분자의 양 말단이 디메틸알킬실록시기로 봉쇄된 메틸알킬실록산·디메틸실록산 공중합체(알킬기의 탄소수 2 내지 20) 등을 들 수 있다.
이와 같은 비반응성 폴리오르가노실록산(D)의 함량은 실리콘 고무 조성물의 유동성 및 경화물의 경도, 탄성, 강도 등을 고려할 때, 제1 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부에 대해 10 내지 100 중량부일 수 있다.
본 발명의 실리콘 고무 조성물에 포함되는 촉매(E)는 실리콘 고무 조성물의 경화 반응을 촉진시키는 것으로, 백금, 로듐, 팔라듐, 루테늄, 이리듐 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 반응성, 배합 후의 안정성 및 비용 등을 고려할 때, 촉매(E)로는 백금-비닐실록산 착제를 사용할 수 있다. 상기 촉매(E)로 백금이 함유된 촉매를 사용할 경우, 상기 백금은 실리콘 고무 조성물 내에 0.1 내지 500 ppm으로 함유될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 200 ppm으로 함유될 수 있다.
한편, 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 경화물의 기계적 강도를 높이기 위해 보강성 필러(F)를 더 포함할 수 있다. 상기 보강성 필러(F)의 성분으로는 연무질 실리카, 침강법 실리카, 또는 탄산칼슘 등을 들 수 있다. 구체적으로, 배합 후의 투명성과 보강성을 고려할 때, 보강성 필러(F)는 연무질 실리카일 수 있다. 이때, 연무질 실리카는 실리콘 고무 조성물의 유동성, 경시안정성 등을 높이기 위해 실리카 표면이 오르가노실란 화합물, 오르가노실록산 화합물, 또는 헥사알킬디실라잔 화합물로 처리된 것일 수 있다. 이때, 상기 화합물의 사용량은 연무질 실리카 100 중량부에 대해 10 내지 40 중량부일 수 있다.
이러한 보강성 필러(F)의 함량은 실리콘 고무 조성물의 유동성, 경화물의 강도 등을 고려할 때, 제1 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부에 대해 5 내지 100 중량부일 수 있고, 구체적으로는, 5 내지 50 중량부일 수 있다.
또한, 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 경화 반응성을 조절하여 실리콘 고무 조성물의 작업성 및 성형 안정성을 높이기 위해 경화지연제를 더 포함할 수 있다. 상기 경화지연제의 구체적인 예로는 2-메틸-3-부틴-2-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 1-에티닐사이클로헥산올, 아세틸렌알코올 등을 들 수 있다. 이러한 경화지연제의 함량은 실리콘 고무 조성물의 물성을 고려할 때, 실리콘 고무 조성물 100 중량부에 대해 10 내지 5,000 ppm일 수 있다.
또, 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 상기 헥사알킬디실라잔 등과 같은 화합물을 이용하여 실리카의 표면 처리시 반응조제(助)로써 정세수를 더 포함할 수 있다. 상기 정제수의 구체적인 예로는, 이온 교환수(탈이온수), 증류수, 순수, 초순수 등을 들 수 있다.
이러한 정제수의 함량은 보강성 필러(구체적으로, 연무질 실리카) 100 중량부에 대해 5 내지 10 중량부일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실리콘 고무 조성물은, 모두 저점도를 갖는 제1 폴리오르가노실록산(A), 제2 폴리오르가노실록산(B), 폴리오르가노수소실록산(C), 비반응성 폴리오르가노실록산(D)을 포함하고 있어, 저점도를 나타낼 수 있다. 따라서 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 칙소성이 낮아 유동성이 높음에 따라 이를 이용한 경화물 제조 시(구체적으로, 디스펜서를 통한 토출 성형으로 경화물 제조 시) 성형성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 각 성분((A) 내지 (D) 성분)이 최적 비율로 조절되어 함유되기 때문에 이를 이용하여 경화물 제조 시 저경도, 고탄성 및 고경도를 갖는 경화물을 얻을 수 있다.
2. 경화물
본 발명은 상술한 실리콘 고무 조성물을 경화하여 얻어지는 경화물을 제공한다. 이러한 본 발명의 경화물은 상술한 실리콘 고무 조성물로 제조됨에 따라 저경도를 가지면서 고탄성 및 고강도를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 경화물은 아스카(Asker) C 경도가 15 내지 35이고, 반발탄성률이 45 내지 75 %이다.
이러한 본 발명의 경화물은 다양한 분야에 적용될 수 있으며, 특히, 적절한 완충특성 및 반발특성을 갖는 완충 부재(예를 들어, 스포츠 분야, 또는 의료 분야에서의 신체 보호 장비의 재료)로써 유용하게 사용될 수 있다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
양 말단이 각각 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 점도 10,000 mPa·s의 폴리디메틸실록산(A1) 76 중량부, 비표면적이 300 ㎠/g인 연무질 실리카(F) 25 중량부, 헥사메틸디실라잔 6.5 중량부, 및 이온 교환수 1.8 중량부를 만능혼련기에 투입하고 상온에서 1 시간 동안 교반하여 혼합물을 제조하였다. 제조된 혼합물을 150 ℃로 승온하고 40 Torr로 감압한 후, 2 시간 동안 가열혼합하였다. 다음, 가열된 혼합물을 상온으로 냉각시키고 상압으로 되돌린 후, 양 말단이 각각 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 점도 1,000 mPa·s의 폴리디메틸실록산(A2) 14 중량부, 양 말단이 각각 디메틸비닐실록시기로 봉쇄된 점도 100 mPa·s의 폴리디메틸실록산(A3) 10 중량부, 및 양 말단이 각각 트리메틸실록시기로 봉쇄된 점도 50 mPa·s의 폴리디메틸실록산(D) 60 중량부를 각각 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다. 그 다음, 양 말단이 디메틸수소실록시기로 봉쇄된 점도 20 mPa·s의 폴리디메틸실록산(B) 6 중량부, 점도 35 mPa·s의 폴리메틸수소실록산(C)(Si-H 함유량 0.45 중량%) 0.8 중량부, 아세틸렌알코올 0.02 중량부, 백금-비닐실록산 착체 용액(E)(백금 함유량 1 중량%) 0.12 중량부를 각각 첨가하고 균일해질 때까지 혼합하여 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.
[ 실시예 2 내지 4]
하기 표 1의 조성을 적용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.
[ 비교예 1 내지 4]
하기 표 1의 조성을 적용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 과정을 거쳐 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.
성분 실시예１ 실시예２ 실시예３ 실시예４ 비교예１ 비교예２ 비교예3 비교예4
제1 폴리
오르가노
실록산		 폴리디메틸
실록산(A1)		 76 100 76 76 76 76 76 76
폴리디메틸
실록산(A2)		 14 - 24 - 14 14 14 14
폴리디메틸
실록산(A3)		 10 - - 24 10 10 10 10
제2 폴리오르가노
실록산(B)		 6 3 5 5.5 7.8 6 0.9 5
폴리오르가노수소
실록산(C)		 0.8 0.4 0.7 1.2 0.4 1.3 0.2 0.15
비반응성 폴리오르가노실록산(D) 60 60 60 60 60 60 60 60
촉매
(백금-비닐실록산
착체 용액)		 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12 0.12
보강성 필러
(연무질 실리카)		 25 25 25 25 25 25 25 25
헥사메틸디실라잔 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5
이온 교환수 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
아세틸렌알코올 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02
NB/NA 몰비 0.63 0.60 0.75 0.41 0.82 0.63 0.09 0.53
NC/NA 몰비 0.36 0.34 0.45 0.39 0.18 0.59 0.09 0.07
NB/(NB+NC) 몰비 0.64 0.64 0.62 0.52 0.82 0.52 0.51 0.89
[ 실험예 1] 점도 측정
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 각각 제조된 실리콘 고무 조성물의 점도를 Brookfield 점도계(LV형) spindle No.64를 이용하여 25 ℃에서 5 rpm 및 20 rpm의 조건으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이때, 틱소 비율은 측정된 점도를 이용하여 산출하였다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
5 rpm 점도[Pa·s] 6.7 10.1 7.5 5.5 6.9 6.8 7.0 6.8
20 rpm 점도[Pa·s] 5.8 8.7 6.5 4.7 5.8 5.5 6.1 5.8
틱소 비율
(5rpm 점도/ 20rpm 점도)		 1.16 1.16 1.16 1.17 1.18 1.23 1.15 1.17
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물(실시예 1 내지 4)는 저점도를 가짐에 따라 틱소 비율이 낮은 것을 확인할 수 있다.
[ 제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 4]
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에서 각각 제조된 실리콘 고무 조성물을 몰드에 주입하고 70 ℃에서 1 시간 동안 프레스하여 1차 경화시킨 후, 100 ℃의 오븐에서 3 시간 동안 가열하여 2차 경화시켜 경화물을 제조하였다. 이때, 경도와 반발 탄성율 평가를 위해 60*60*12㎜ 크기의 경화물을 제조하였고, 그 외 평가를 위해 150*150*2㎜ 크기의 경화물을 제조하였다.
[ 실험예 2]
제조예 1 내지 4 및 비교제조예 1 내지 4에서 각각 제조된 경화물의 물성을 하기와 같은 방법으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
1. Asker C 경도: JIS K 7312에 의거하여 측정하였다.
2. 비중(25 ℃): JIS K 6249에 의거하여 측정하였다.
3. 인장 강도(㎫): JIS K 6249에 의거하여 측정하였다.
4. 파단 연신률(%): JIS K 6249에 의거하여 측정하였다.
5. 인열 강도(N/㎜): ASTM D624 (B)에 의거하여 측정하였다.
6. 반발 탄성율(%):JIS K 6255에 의거하여 측정하였다.
제조예 1 제조예 2 제조예 3 제조예 4 비교
제조예 1		 비교
제조예 2		 비교
제조예 3		 비교
제조예 4
Asker C 경도 27 26 34 18 14 38 오일상
(미경화)		 겔상
(미경화)
비중
(25 ℃)		 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 1.04 측정불가 측정불가
인장
강도
(㎫)		 2.0 1.9 2.6 1.8 1.2 2.7 측정불가 측정불가
파단
연신률
(%)		 750 710 680 780 820 580 측정불가 측정불가
인열
강도
(N/㎜)		 4.0 4.3 5.1 3.5 3.0 3.6 측정불가 측정불가
반발
탄성율
(%)		 62 61 67 48 43 65 측정불가 측정불가
상기 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 실리콘 고무 조성물로 제조된 경화물(제조예 1 내지 4)는 강도가 우수하면서 Asker C 경도가 15 내지 35 범위 이내로, 반발 탄성율이 45 내지 75 % 범위 이내로 나타나는 것을 확인할 수 있다.

Claims (7)

  1. 규소 원자에 결합되는 알케닐기를 1분자 안에 적어도 2개 이상으로 가지고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 30,000 mPa·s인 제1 폴리오르가노실록산(A);
    하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위 및 하기 화학식 2로 표시되는 말단기를 포함하고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 3,000 mPa·s인 제2 폴리오르가노실록산(B);
    [화학식 1]
    Figure 112017100078008-pat00005

    (상기 화학식 1에서, R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이고, n은 5 내지 250의 정수이다.)
    [화학식 2]
    Figure 112017100078008-pat00006

    (상기 화학식 2에서, R3 및 R4는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 1가 탄화수소기이다.)
    규소 원자에 결합되는 수소 원자를 1분자 안에 적어도 3개 이상으로 가지고, 25 ℃에서 점도가 10 내지 1,000 mPa·s인 폴리오르가노수소실록산(C);
    25 ℃에서 점도가 1 내지 500 mPa·s인 비반응성 폴리오르가노실록산(D); 및
    촉매(E)를 포함하고,
    상기 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 규소 원자에 결합된 알케닐기(NA)에 대한 상기 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NB)의 몰비(NB/NA)가 0.1≤NB/NA≤0.8을 만족하고,
    상기 제1 폴리오르가노실록산(A)의 분자의 규소 원자에 결합된 알케닐기(NA)에 대한 상기 폴리오르가노수소실록산(C)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NC)의 몰비(NC/NA)가 0.08≤NC/NA<0.5를 만족하며,
    상기 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NB)와 상기 폴리오르가노수소실록산(C)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NC)의 합(NB+NC)에 대한 상기 제2 폴리오르가노실록산(B)의 분자의 규소 원자에 결합된 수소 원자(NB)의 몰비(NB/NB+NC)가 0.5≤NB/NB+NC＜1을 만족하는 실리콘 고무 조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 비반응성 폴리오르가노실록산(D)의 함량이 상기 제1 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부에 대해 10 내지 100 중량부인 실리콘 고무 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    보강성 필러(F)를 더 포함하는 실리콘 고무 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 보강성 필러(F)의 함량이 상기 제1 폴리오르가노실록산(A) 100 중량부에 대해 5 내지 100 중량부인 실리콘 고무 조성물.
  6. 청구항 1 및 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항의 실리콘 고무 조성물을 경화하여 얻어지는 경화물.
  7. 청구항 6에 있어서,
    아스카(Asker) C 경도가 15 내지 35이고, 반발탄성률이 45 내지 75 %인 경화물.
KR1020160132003A 2016-10-12 2016-10-12 실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물 KR101823783B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132003A KR101823783B1 (ko) 2016-10-12 2016-10-12 실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물
PCT/KR2017/011228 WO2018070792A1 (ko) 2016-10-12 2017-10-12 실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132003A KR101823783B1 (ko) 2016-10-12 2016-10-12 실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101823783B1 true KR101823783B1 (ko) 2018-01-30

Family

ID=61070322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160132003A KR101823783B1 (ko) 2016-10-12 2016-10-12 실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101823783B1 (ko)
WO (1) WO2018070792A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102001180B1 (ko) * 2018-06-29 2019-07-17 안지현 덧신 제조방법 및 이에 의해 제조된 덧신
KR102555469B1 (ko) * 2022-05-19 2023-07-13 김윤석 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 경화물
KR102565124B1 (ko) * 2023-01-17 2023-08-11 동우 화인켐 주식회사 갭 필러 조성물 및 배터리 팩
KR102619038B1 (ko) * 2023-01-17 2023-12-27 동우 화인켐 주식회사 갭 필러 조성물 및 배터리 팩

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4845164A (en) * 1986-03-03 1989-07-04 Dow Corning Corporation Liquid curable polyorganosiloxane compositions
US5373078A (en) * 1993-10-29 1994-12-13 Dow Corning Corporation Low viscosity curable organosiloxane compositions
JP5357020B2 (ja) * 2006-06-26 2013-12-04 ダウ・コーニング・コーポレイション シリコーンゴムエラストマーの製造
GB0823431D0 (en) * 2008-12-23 2009-01-28 Dow Corning Elastomer composition
US20150337189A1 (en) * 2012-12-26 2015-11-26 Momentive Performance Materials Japan Llc Curable polyorganosiloxane composition

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102001180B1 (ko) * 2018-06-29 2019-07-17 안지현 덧신 제조방법 및 이에 의해 제조된 덧신
KR102555469B1 (ko) * 2022-05-19 2023-07-13 김윤석 실리콘 고무 조성물 및 실리콘 경화물
KR102565124B1 (ko) * 2023-01-17 2023-08-11 동우 화인켐 주식회사 갭 필러 조성물 및 배터리 팩
KR102619038B1 (ko) * 2023-01-17 2023-12-27 동우 화인켐 주식회사 갭 필러 조성물 및 배터리 팩

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018070792A1 (ko) 2018-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7479522B2 (en) Silicone elastomer composition
EP0489391B1 (en) Extrudable curable organosiloxane compositions
EP2110401B1 (en) Addition-curable silicone composition and cured product thereof
US3697473A (en) Composition curable through si-h and si-ch equals ch2 with improved properties
EP2463343B1 (en) Curable polyorganosiloxane composition
EP0240162B1 (en) Liquid curable polyorganosiloxane compositions
EP2194099B1 (en) Addition-curable silicone composition that produces cured product having high refractive index, and optical element encapsulating material formed from the compostion
KR101823783B1 (ko) 실리콘 고무 조성물 및 이의 경화물
EP3147330B1 (en) Addition-curable liquid silicone rubber composition
JPS6324625B2 (ko)
EP2289979B1 (en) Organopolysilmethylene and a composition comprising the same
EP2721108A1 (en) Cross-linkable silicone composition and cross-linked product thereof
EP0444960B1 (en) Curable organopolysiloxane composition
KR20200093587A (ko) 실리콘 고무 조성물 및 그것을 사용하여 이루어지는 복합체
JP2019206658A (ja) 硬化性シリコーンゲル組成物及びシリコーンゲル硬化物
EP2170994B1 (en) Silicone compositions, articles, and methods of making such silicone compositions
EP0489518A1 (en) Extrudable curable organosiloxane compositions exhibiting reduced compression set
US5677411A (en) Heat curable elastomeric compositions
EP2639273B1 (en) Silicone Rubber Composition
KR101991583B1 (ko) 액상 실리콘 고무 조성물
JP2020029536A (ja) シリコーンゲル組成物、およびシリコーンゲル硬化物
JP2016023259A (ja) 硬化性シリコーンゴム組成物及びシリコーンゴム部材
JP3108470B2 (ja) オルガノポリシロキサンゴム組成物
US20210147683A1 (en) Liquid silicone rubber composition, cured product thereof, article including the cured product, and method for producing silicone rubber
EP2388286A2 (en) Silicone rubber composition

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant