KR20050069433A - 유리섬유편조튜브 코팅용 실리콘 바니쉬 조성물 - Google Patents

유리섬유편조튜브 코팅용 실리콘 바니쉬 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리섬유편조튜브 코팅용 실리콘 바니쉬 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오르가노 폴리실록산 수지, 비닐기 폴리실록산과 하이드로겐 폴리실록산의 혼합된 실리콘 오일, 칼슘카보네이트, 소수성 흄드실리카, 희토류금속산화물 및 백금촉매를 일정 함량으로 함유시켜 바니쉬 조성물을 제조함으로써, 자기소화성, 전기절연성, 유연성 및 신축성이 우수하고, 경화속도가 빠르며 저온 경화가 가능한 유리섬유편조튜브 코팅용 실리콘 바니쉬 조성물에 관한 것이다.

Description

유리섬유편조튜브 코팅용 실리콘 바니쉬 조성물{Silicone varnish composition for glass sleeve coating}
본 발명은 유리섬유편조튜브 코팅용 실리콘 바니쉬 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오르가노 폴리실록산 수지, 비닐기 폴리실록산과 하이드로겐 폴리실록산의 혼합된 실리콘 오일, 칼슘카보네이트, 소수성 흄드실리카, 희토류금속산화물 및 백금촉매를 일정 함량으로 함유시켜 바니쉬 조성물을 제조함으로써, 자기소화성, 전기절연성, 유연성 및 신축성이 우수하고, 경화속도가 빠르며 저온 경화가 가능한 유리섬유편조튜브 코팅용 실리콘 바니쉬 조성물에 관한 것이다.
실리콘 바니쉬는 실록산 결합을 가져, 내열성, 내후성 및 화학적 안정성 등 다양한 면에서 뛰어난 성질을 나타낸다. 이러한 실록산 구조를 가지는 물질은 큰 결합에너지를 가지지만 탄소-탄소 결합과는 달리 헬리칼 구조를 가져 분자간 힘이 작기 때문에 탄성이 풍부하고 압축력이 큰 박리성 재료이므로 접착력을 부여하기 위해 유기실란계 접착증진제를 첨가하여 사용하고 있다.
일반적으로 실리콘 바니쉬는 도료의 특수한 분야에 첨가제로 사용되나 요즘은 난연 및 전기 절연 특성에 우수한 효과를 나타내어 유리섬유편조튜브와 절연코일 등의 코팅재로 많이 사용되어 진다. 그러나, 상기 전기, 전자용의 코팅재로 사용될 시에는 VOC규제 및 ISO 14000을 비롯한 환경 친화적인 면과 화재에 대한 안전성의 요구는 나날이 규제가 강화되고 엄격한 테스트 규격을 필요로 한다.
또한, 자기소화성을 가지는 실리콘 바니쉬 조성물은 실리콘만으로 충분한 자기소화성을 발휘하지 못하여 백금 화합물[미국특허 제4087399호, 미국특허 제 4678827호]을 비롯한 무기 금속화합물[미국특허 제4222917호, 미국특허 제5882467호], 금속산화물[미국특허 제4087399호, 미국특허 제4110300호, 미국특허 제5543450호], 실리카[미국특허 제4678827호, 미국특허 제5919298호], 카본블랙[미국특허 제4087399호, 미국특허 제5059648호], 아민류[미국특허 제4222917호, 미국특허 제4486567호, 미국특허 제4678827호], 산무수물[미국특허 제4486567호, 미국특허 제5516832호], 아조화합물[미국특허 제4087399호, 미국특허 제5543450호], 석영분말[미국특허 제5882467] 등을 사용하여 왔는데, 이는 실리콘 바니쉬 가격을 상승시키는 작용과 더불어 인체에 유해하며 친환경 억제 인자를 배출하는 단점을 갖게 되었다.
따라서, 이러한 화합물의 사용량을 줄이기 위해 저가의 난연제 및 증량제와 인체에 무해하고 환경친화적인 난연제 및 절연첨가제를 함께 사용하였으나, 자기소화성과 전지절연성 측면에서 만족할 만한 효과를 나타내지 못하였다. 이러한 예를 살펴보면 백금을 포함한 백금 화합물과 증량제를 부적절하게 사용할 경우 전기. 전자용에서 요구하는 만족할 만한 자기소화적 성질을 나타내지 못하였다[ツリコ-ソ活用技術-情報技術協會]. 또한 실리카, 증량제 및 기타 첨가제를 함께 사용할 경우에 코팅도막의 미경화 컴파운드가 시간이 지남에 따라서 거칠게 갈라짐 현상(Crack)이 더 심하게 발생되어 전기절연성이 감소하고, 외관 또한 좋지 못하였다[ ツリコ-ソの應用 -東京芝浦電氣 -ツリコ-ソ(株), 1988]. 또한 아조 컴파운드 및 아민류를 사용하면 고열조건에서 황변이 발생하며 심한 악취가 발생하기도 하였다[Silicone Additives-Dowcorning Korea. Co. Ltd , ツリコ-ソの最新應用技術-CMCツ-エムツ-, 1982]. 또한 금속산화물과 석영분말을 함께 사용할 경우 난연효과와 전기절연성은 뛰어나지만 코팅도막의 접착력 및 코팅처리된 기재의 유연성 및 신축성이 감소하였다[미국특허 제5882467호, 2001 신기술동향보고서　고분자첨가제, 특허청]
이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 오르가노 폴리실록산 수지, 비닐기 폴리실록산과 하이드로겐 폴리실록산의 혼합된 실리콘 오일, 칼슘카보네이트, 소수성 흄드실리카, 희토류 금속산화물 및 백금촉매를 일정 함량으로 함유시켜 바니쉬 조성물을 제조하면, 자기소화성과 전기절연성이 향상된 실리콘 바니쉬 조성물을 얻을 수 있음을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명은 자기소화적 성질과 전기절연성은 물론 유연성 및 신축성이 우수하고, 경화속도가 빠르며 저온 경화가 가능한 실리콘 바니쉬 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 실리콘 수지, 실리콘 오일 및 무기금속화합물을 포함하는 통상의 첨가제를 함유하는 실리콘 바니쉬 조성물에 있어서,
상기 실리콘 수지로는 (1) 오르가노 폴리실록산 수지를 4 ∼ 7 중량%;
상기 실리콘 오일로는 (2) 비닐기 폴리실록산과 하이드로겐 폴리실록산의 혼합물 65 ∼ 75 중량%;와
상기 무기금속화합물을 포함하는 통상의 첨가제로는
(3) 칼슘카보네이트 5 ∼ 20 중량%, (4) 소수성 흄드실리카 3 ∼ 10 중량%, (5) 희토류금속산화물 1 ∼ 5 중량% 및 (6)백금촉매 0.5 ∼ 10 중량%를 함유하여 이루어진 실리콘 바니쉬 조성물에 그 특징이 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실리콘 바니쉬 조성물을 구성하는 성분에 대해 살펴보면 다음과 같다.
(1) 오르가노 폴리실록산 수지
오르가노 폴리실록산 수지는 실리콘 수지의 한 종류로, 다음 구조식으로 표시되는 것과 같은 M 단위와 Q 단위로 된 중합체이며, 실리콘 오일과 실리카를 서로 결합하는 가교제(crosslinker) 역할을 수행하며, 이들은 실리콘 오일 중에 분산되어 주로 부착력, 유연성, 신축성 등의 물성에 관계한다.
[구조식]
상기 오르가노 폴리실록산 수지는 일명 'MQ 수지'라고도 하며, R3SiO1/2 의 M 단위와 SiO4/2 의 Q 단위로 구성되는 고분자 폴리머를 말하며, 상기에서 R은 작용성 또는 비작용성 유기기를 나타낸다. 또한 이 수지는 D 및 T 단위로 불리는 R2SiO2/2 및 R1SiO3/2 단위를 일정 부분 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 수지 분자의 1 ∼ 20 몰 %의 D 및 T 단위를 포함하여 사용하며, 상기 범위에서 유연성 및 신축성 등의 향상에 유리하다.
일반적으로 실리콘 수지의 특성은 수지의 수평균분자량과 M 단위와 Q 단위의 비, 실리콘 수지의 D 및 T 단위의 반응기 함량 등의 요소가 주를 이루며, 본 발명에서 사용되는 MQ 수지의 수평균분자량은 1,000 ∼ 10,000, 바람직하게는 3,000 ∼ 7,000, 보다 바람직하기로는 3,500 ∼ 6,500을 사용하는 것이 좋다. 상기 수평균분자량이 1,000 미만이면 코팅도막이 부스러지는 현상이 발생하고, 10,000을 초과하는 경우에는 코팅도막이 끈적끈적한 문제가 발생한다. 또한, 상기 Q 단위 : M 단위는 1 : 0.5 ∼ 1.3, 바람직하기로는 1 : 0.5 ∼ 1.1, 더욱 바람직하기로는 1 : 0.5 ∼ 1.0 몰비로 혼합 사용되는 것이 좋으며, 상기 범위가 0.5 미만인 경우에는 코팅도막의 접착력이 떨어지고, 1.3을 초과하는 경우에는 코팅막의 표면에 크렉이 발생한다.
상기 오르가노 폴리실록산 수지는 4 ∼ 7 중량% 사용하며, 사용량이 4 중량% 미만이면 코팅도막이 약해지며, 7 중량%를 초과하는 경우에는 코팅도막에 균열이 생기는 문제가 발생한다.
(2) 실리콘 오일
실리콘 오일은 실리콘 바니쉬의 주요 바인더 역할을 수행하며, 고급의 시클로지방족 및 비-시클로지방족(즉, 선형 또는 측쇄형 지방족)의 에폭시 폴리실록산, 할로겐 원자 또는 시아노기가 포함된 폴리실록산 및 페닐 또는 알케닐을 함유하는 탄화수소 라디칼 등이 포함되는 오르가노실록산을 사용한다.
본 발명에서는 비닐기 폴리실록산과 하이드로겐 폴리실록산을 혼합하여 사용하며, 상기 폴리실록산 중의 비닐기와 하이드로겐기의 혼합비는 1 : 1.5 ∼ 3.0 몰비로 혼합하는 것이 좋다. 즉, 하이드로겐기를 비닐기에 비해 과량으로 사용함으로써 두 작용기간의 가교결합을 증진시켜 경화속도를 촉진시킬 수 있다. 상기 폴리실록산의 하이드로겐기 혼합비가 1.5 미만일 경우는 미경화 반응물이 발생하여 경화가 잘 되지 않으며, 3.0 초과할 경우는 하이드로겐기들의 상호 반응에 의해 수소 가스가 발생하여 코팅도막을 통과하면서 도막의 외관이 불량하게 된다.
상기 비닐기 폴리 실록산으로는 예를 들면 메틸비닐 폴리실록산, 디메틸 폴리실록산, 플루오로메틸비닐 폴리실록산, 메틸플로로알킬 폴리실록산 및 페닐비닐 폴리실록산 등이 있으며, 일반적으로 분자량(Mn)이 10 ∼ 70만, 바람직하기로는 10 ∼ 50만, 더욱 바람직하기로는 10 ∼ 30만이고, 점도가 100 ~ 10만 cps인 것이 사용될 수 있다. 이러한 비닐기 폴리 실록산은 그 용도에 따라 사용이 다르며, 내열 및 내한성 등에는 메틸페닐비닐 폴리실록산, 내유성 메틸플로로알킬 폴리실록산 등이 사용될 수 있다.
또한, 하이드로겐 폴리실록산은 예를 들면 메틸하이드로겐 폴리실록산, 수소로 엔드캡핑된 폴리실록산, 공중합된 메틸하이드로겐 폴리실록산 등이 사용될 수 있으며, 이는 백금 화합물하에서 메틸렌 결합으로 형성된다. 상기 하이드로겐 폴리실록산의 분자량(Mn)은 10 ∼ 50만, 바람직하기로는 10 ∼ 30만, 더욱 바람직하기로는 10 ∼ 20만이고, 점도가 10 ∼ 1,000 cps인 것이 사용될 수 있다.
상기 실리콘 오일은 65 ∼ 75 중량% 사용하며, 사용량이 65 중량% 미만에서는 코팅도막에 균열이 발생하고 75 중량%를 초과하는 경우에는 코팅도막의 유연성 및 복원력이 감소한다.
본 발명은 상기 실리콘 수지와 실리콘 오일 성분과 함께 자기소화성을 부여하기 위하여 첨가제로 칼슘 카보네이트, 소수성 흄드실리카, 희토류 금속산화물 및 백금촉매를 사용한다.
(3) 칼슘카보네이트
칼슘카보네이트는 증량제와 난연제의 역할을 하는 동시에 연소시에 이산화탄소 가스가 생성되어 연소성 가스를 희석시키는 역할을 한다. 이러한 칼슘카보네이트는 입자크기가 10 ∼ 30 ㎛이고, pH는 8.5 ∼ 9.5을 사용하여 코팅된 도막의 기계적 물성이 저하되는 것을 막는다.
상기 칼슘카보네이트 5 ∼ 20 중량%, 바람직하기로는 5 ∼ 15 중량% 사용하는 것이 좋다. 사용량이 5 중량% 미만이면 난연효과의 발현이 힘들고, 20 중량%를 초과하는 경우에는 비중이 너무 높아지는 문제가 발생한다.
(4) 소수성 흄드실리카
소수성 흄드실리카를 유기실란, 유기실록산, 유기실라잔 및 유기실리콘 화합물로 표면 처리한 후, 다시 티탄에이트 화합물로 표면 처리를 하여 사용하며, 더욱 바람직하는 상기에서 표면 처리된 흄드실리카를 티탄에이트 화합물로 표면을 재처리 시켜 사용할 수 있다. 상기 소수성 흄드실리카는 입자크기가 8 ∼ 16 ㎛ 이고, 비표면적(BET 방법)이 200 ∼ 400 m2/g 인 것을 사용하며, 이 경우에 분산이 용이하여, 코팅 도막의 유연성 및 신축성이 보강된다.
상기 소수성 흄드실리카는 3 ∼ 10 중량%, 바람직하기로는 3 ∼ 7 중량% 사용하며, 사용량이 3 중량% 미만이면 경도가 저하되고, 10 중량%를 초과하는 경우에는 경화도막에 균열이 발생한다.
(5) 희토류 금속(REO : Rare Earth Octoate)
희토류 금속은 화학주기율표상 제3족 a아족에 속하는 원소들로, 원자번호 57번 La에서 71번 Lu까지 15개 원소와 Sc, Y이 포함된 17개 원소들이 이에 속한다. 이러한 희토류 금속은 그 이름처럼 드문 원소는 아니며 클라크수를 보면 회토류 중의 가장 많은 Ce는 Sn 보다도 많다. 희토류 금속들은 일반적으로 원자가가 +3가를 가지고 있고, 이온반지름도 매우 비슷하여 화학적 성질이 대단히 흡사하여 각각의 희토류 금속들을 분리하는 기술은 첨단기술에 속할 정도로 매우 어려운 기술이기도 하다. 희토류 금속들을 금속화합물과 금속산화물의 형태로 구분되어 사용되며, 상기 금속화합물은 촉매용, 금속산화물은 무기재료와 형광체용에 주로 이용된다.
본 발명에서는 희토류 금속산화물 혼합체와 유기산의 혼합물을 사용하며, 바람직하기로는 희토류 금속산화물의 혼합체 67 ∼ 77 중량%와 2-에틸헥사노익 에시드 23 ∼ 33 중량%를 혼합한 형태를 사용한다. 상기 희토류 금속산화물 혼합체는 Y2O3, LaO3, CeO2, Pr6O11, Nd2 O3, Sm2O3, Eu2O3, Gd2O3 , Tb4O7, Dy2O3, Ho2O3, Er2 O3, Tm2O3, Yb2O3 및 Lu2O3 중에서 선택된 것을 사용할 수 있다
희토류 금속산화물은 자기소화성 및 내열성을 향상시키는 우수한 원료지만, 이를 단독으로 사용하는 경우에는 분산력이 약해 코팅도막에 갈라짐 현상을 유발하기 때문에 분산력을 증가시키기 위한 최소량의 혼합물로 사용하는 것이 좋다.
상기 희토류 금속산화물은 1 ∼ 5 중량%, 바람직하기로는 1 ∼ 3 중량% 사용하며, 사용량이 범위를 벗어나는 경우에는 도막에 얼룩이 생기는 등의 코팅도막의 외관이 불량해지는 문제가 발생한다.
(6) 백금촉매
백금 촉매는 보통 경화촉진제로 많이 사용되며, 그 차제가 지니는 난연성, 내열성, 전기절연성 등의 효과가 매우 우수하다.
본 발명에서는 백금촉매로 (에틸렌)비스(트리페닐포스핀)플래티넘(Pt{P(C6H5)3}2(C2 H4))을 합성하고, 이의 분산력을 균일하게 함으로써 효과적인 자기소화성을 부여하기 위하여 상기 합성된 백금촉매를 이소프로필 알코올에 분산시켜 사용한다. 상기 백금촉매는 자기소화성을 향상시키고 실리콘 오일과의 상용성이 우수하여 실리콘 오일상에 분산이 잘되므로 경화속도를 증진시킬 뿐 아니라 실리콘 오일과 층분리가 일어나지 않아 저장안정성을 향상시킨다.
본 발명에서는 상기 합성된 백금촉매인 (에틸렌)비스(트리페닐포스핀)플래티넘(Pt{P(C6H5)3}2(C2H4))을 단독으로 사용하거나 다음의 인산계 백금화합물 중에서 1종 이상을 선택하여 혼합 사용 가능하다. 인산계 백금화합물의 예로는 Pt{P(OC6H5)3}4, Pt{P(C6H5)3} 4, Pt{P(CH3)3}4, Pt{P(C4H9)3 }4, Pt{P(OCH3)3}4, Pt{P(OC6H5)3}4, Pt{P(C6H5)3} 3, Pt{P(C6H5)(C2H5)2}4, Pt{P(OC6H5)(OC2H5)2}4, Pt{P(C6H5)2(OC2H5)}4 및 Pt{P(CH3 )2(OC4H9)}4 등이 있다.
상기 백금촉매는 0.5 ∼ 10 중량%, 바람직하기로는 0.5 ∼ 5 중량%를 사용하는 것이 좋으며, 상기 범위를 초과하는 많은 양을 사용하는 경우에는 실리콘 바니쉬의 경화성, 자기소화성, 전기절연성 등은 우수하지만 너무 빠른 경화속도로 인하여 코팅 도막에 기포가 형성되어 외관이 미려하지 못하고, 백금 촉매 자체의 산화로 인하여 부분적으로 코팅 도막에 흑색의 점들이 생겨나는 단점을 보일 수도 있다.
본 발명에서 합성한 백금촉매는 전구체로 Pt{P(C6H5)3}2(CO 3)을 제조한 후, 이를 이용하여 합성하는 방법으로 제조하였으며, 이의 합성법은 다음에서 구체적으로 설명한다.
Pt{P(C 6 H 5 ) 3 } 2 (C 2 H 4 )의 합성
Pt{P(C6H5)3}2(C2H4)를 합성하기 위한 전구체로 Pt{P(C6H5)3}2(CO3)를 합성하였다. Pt{P(C6H5)3}4 5 g(4 mmol)을 120 mL의 벤젠에 녹이고, 그 녹인 용액에 CO2와 O2 가스를 30분 정도 버블링하였다. 상기 혼합물은 매우 진한 노란색을 나타낸다. 이때 고체는 중간 크기의 공극 필터를 사용하여 여과하고, 이 고체는 벤젠 50 mL로 씻어준 다음, 75 mL의 디클로로메탄에 녹이고 여기에 트리페닐포스핀 5g(19 mmol)을 가하였다. 상기 혼합물을 12시간 이상 환류시키고, 벤젠을 75 mL를 가한 후, 전체 부피가 반으로 줄 때까지 증발시켰다. 이를 중간 크기의 공극 필터를 사용하여 여과한 후, 고체를 얻고, 벤젠 50 mL와 에탄올 25 mL로 세척한 후에, 세척액을 증발시켜 전구체를 얻었다.
100 mL Two-neck 플라스크에 Pt{P(C6H5)3}2(CO3) 1.5 g(1.75 mmol)을 40 mL 에탄올에 녹이고, One neck에 드랍핑 펀넬(Dropping Funnel)을 고정시키고, 다른 쪽에는 그 혼합물의 표면에 에틸렌 가스가 닿도록 튜브를 연결시켰다. 0.1M 소디움 테트라하이드로보레이트(NaBH4/Ethanol)를 드랍핑 펀넬에 20 mL 넣고 강하게 교반 시키면서 20분에 걸쳐 방울씩 첨가하였다. 이때, 에틸렌 가스는 계속 주입시켜주었다. 이를 중간 공극 크기의 필터를 이용하여 여과한 후, 고체를 얻고 에탄올 20 mL, H2O 25 mL 및 에탄올 25 mL의 순서로 세척하고 증발시킨 후, 진공에서 건조하여 옅은 노란색의 Pt{P(C6H5)3}2(C2H4 )을 얻었다. 상기에서 얻어진 Pt{P(C6H5)3}2(C2H4)의 IR 데이터를 도 1에 나타내었다(수율 : 70％)
본 발명은 상기와 같은 성분으로 이루어진 조성물을 경화시켜 얻은 실리콘 바니쉬를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 실리콘 바니쉬는 종래의 난연제 물질을 배재하여 자기소화성과 전기절연성을 개선시킴과 동시에 유연성 및 신축성이 우수하고 경화속도가 빠르며 저온경화가 가능하므로 전기·전자 분야에 유용하게 활용될 수 있다.
이하 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 3
다음 표 1에 나타낸 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 ∼ 3의 실리콘 수지, 실리콘 오일, 칼슘카보네이트, 소수성 흄드실리카 및 희토류 금속산화물의 조성과 함량으로 각 성분을 분할 투입한 후, 분산하여 미경화 컴파운드(PART-A)를 제조하였다.
상기에서 제조된 미경화 컴파운드(PART-A)에 백금촉매(PARTB)를 투입하여 충분히 분산시킨 후 탈포 공정을 거쳐 성형틀에서 100 kgf/cm2 의 압력, 170 ℃, 10분 동안 가압하여 두께 1 ㎜의 시트를 형성하였다. 상기 형성된 시트를 25 ℃, 상대습도 50%의 항온 항습실에 24시간 방치한 후, 50 ℃의 열풍건조순환 오븐에서 1시간 동안 건조하였다. 이때, 시트표면의 습기를 완전히 제거하여야 난연성 퇴행성의 발생현상을 방지할 수 있다
상기 과정으로 제조된 시트를 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하여, 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
구 분(중량%) 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
실리콘수지1) 5 5 5 5 5 5
실리콘오일 메틸비닐폴리실록산2) 66 66 66 66 66 66
메틸하이드로겐 공중합 폴리실록산3) 4 3 3 4 3 3
칼슘 카보네이트 15 15 15 15 15 15
소수성 흄드 실리카 7 7 7 7 7 7
희토류 금속 산화물 1 1 1 1 1 1
백금 촉매 A4) - - 1.5 - - -
B5) 2 3 1.5 - - -
C6) - - - 2 3 -
D7) - - - - - 3
1): M:Q 0.8:1 몰비, Mn 5,0002): 점도 10,000 cps, 분자량 250,000, 비닐기 함량: 1.5 mol%3): 점도 50 cps, 분자량 250,000, 하이드로겐기 함량: 3.3 mol%4): Pt{P(C6H5)3}45): Pt{P(C6H5)3}2(C2H4)6): Pt{P(OC6H5)3}4 7): Pt{P(OC6H5)(OC2H5)2}4
[물성측정방법]
1. 자기소화성
1) 각각 시편을 메탄가스 불꽃에 10 초간 연소시켜 꺼지는 시간을 측정한다. 시편의 불꽃이 꺼짐과 동시에 다시 10초간 연소시켜 측정한 연소시간 값을 합한다.
2) [표 2]에서의 측정 데이터 값은 각각 시편 5개를 1 묶음으로 하여 평균값을 표기하였다.
3) 시편 조건과 크기는 앞에서 밝힌 것처럼 UL94V-0 수직연소 시험규격을 준수하였으며, 두께 1 ㎜ 시편을 사용하였다.
2. 기계적 물성: 신축성, 복원력
1) 상기 자기소화성 시험에서 사용한 시편과 동일한 규격으로 시편을 제작하여 인장인열 시험기(Shimadzu사)로 시편의 신축정도를 JIS K6249 규격에 의하여 측정하였다.
3. 유연성
1) 실리콘 바니쉬에 유리섬유편조튜브를 침적 코팅하여 제조한 시편의 양끝을 180°로 꺽어 원래형태로 회복되는 여부를 테스트하였다.
2) 코팅 시편의 도막두께는 모두 0.5 mm것들로 실리콘 도포량 측정기(X-LAB 3000, (英)OXFORD사)으로 측정하였다.
4. 전기절연성
1) 100 ×100 ×1 mm 판상으로 제작한 실리콘 시편으로 절연파괴강도 및 체적저항률을 테스트하였다.
2) 절연파괴강도는 ASTM D149시험규격에 따라 섬락을 방지하기 위해 시편을 유중에서 구상전극 사이에 놓고 단시간 파괴시험방법으로 절연파괴시겼다.
3) 체적저항률은 ASTM D257 시험규격을 준수하였으며, Guard 전극의 gap size를 1.0 ㎜로 측정하였다.
4) 측정기기는 High Resistance Meter((美)Hewlett Packard 4329A)를 사용하였다.
5. 경화속도 및 경화온도
1) 유리섬유편조튜브에 코팅된 실리콘 바니쉬의 경화속도 및 경화온도를 오븐에서측정하였다.
구 분 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3
자기소화성(sec) 4 3 3 완전연소 118 122
기계적물성 신축성 (%) 630 685 615 220 230 215
복원력 (%) 98 98 98 21 34 45
유연성 양호 양호 양호 불량 불량 불량
전기절연성 절연파괴 강도(KV/㎜) 21 24 23 10 11 13
체적 저항율(1015Ω㎝) 18 19 18 1 3 2
경화속도(sec) 15 14 15 32 36 30
경화온도(℃) 77 75 78 120 115 112
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 바니쉬 조성물을 사용하여 제조한 시트는 자기소화성, 전기절연성, 유연성, 복원력 및 신축성이 우수하고, 경화속도가 빠르며 저온 경화가 가능함을 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 실리콘 바니쉬 조성물은 종래와는 달리 백금촉매로 (에틸렌)비스(트리페닐포스핀)플래티넘(Pt{P(C6H5)3}2 (C2H4))을 첨가함으로써 자기소화성과 전기 절연성은 물론 신축성, 유연성 및 복원력이 매우 우수한 효과가 있으므로 전기·전자 분야에 매우 유용하게 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 사용된 백금촉매인 Pt{P(C6H5)3}2(C2 H4)의 IR 데이터를 나타낸 것이다.

Claims (4)

  1. 실리콘 수지, 실리콘 오일 및 무기금속화합물을 포함하는 통상의 첨가제를 함유하는 실리콘 바니쉬 조성물에 있어서,
    상기 실리콘 수지로는 (1) 오르가노 폴리실록산 수지를 4 ∼ 7 중량%;
    상기 실리콘 오일로는 (2) 비닐기 폴리실록산과 하이드로겐 폴리실록산의 혼합물 65 ∼ 75 중량%;와
    상기 무기금속화합물을 포함하는 통상의 첨가제로는
    (3) 칼슘카보네이트 5 ∼ 20 중량%, (4) 소수성 흄드실리카 3 ∼ 10 중량%, (5) 희토류금속산화물 1 ∼ 5 중량% 및 (6)백금촉매 0.5 ∼ 10 중량%를 함유하여 이루어진 것임을 특징으로 하는 실리콘 바니쉬 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 수지는 다음 구조식 1로 표시되는 Q단위 : M 단위가 1 : 0.5 ~ 1.3 몰비이고, 수평균 분자량이 1,000 ~ 10,000인 오르가노 폴리실록산 수지인 것임을 특징으로 하는 실리콘 바니쉬 조성물.
    [구조식 1]
    상기 구조식 1에서, R은 작용성 또는 비작용성 유기기를 나타낸다.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘 오일은 비닐기 폴리실록산과 하이드로겐 폴리실록산 중의 비닐기와 하이드로겐기의 혼합비가 1 : 1.5 ∼ 3.0 몰비로 혼합되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 실리콘 바니쉬 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 백금촉매는 Pt{P(C6H5)3}2(C2 H4) 단독 또는 Pt{P(C6H5)3}2(C2H4)와 Pt{P(OC6 H5)3}4, Pt{P(C6H5)3}4, Pt{P(CH3)3}4, Pt{P(C4H9)3}4, Pt{P(OCH3)3}4, Pt{P(OC6H5)3}4 , Pt{P(C6H5)3}3, Pt{P(C6H5) 3}2(C2H4), Pt{P(OC6H5)(OC2H5)2}4, Pt{P(C6 H5)2(OC2H5)}4 및 Pt{P(CH3)2 (OC4H9)}4 중에서 선택된 1종 이상의 것을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 실리콘 바니쉬 조성물.
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