KR102686536B1

KR102686536B1 - 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물

Info

Publication number: KR102686536B1
Application number: KR1020227001853A
Authority: KR
Inventors: 레미 띠리아; 필란드라 가이서; 크리스 카펜; 브라이언 프라이스
Original assignee: 엘켐 실리콘즈 유에스에이 코포레이션
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2024-07-22
Also published as: JP7459147B2; CN114364750A; KR20220024717A; WO2021003108A1; EP3994628A1; CN114364750B; US20210002482A1; MX2021016134A; US11345817B2; JP2022538881A

Abstract

2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물이 제공되며, 여기서 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은, 혼합시, 경화될 때, 적어도 800%의 파단 신율 값을 갖는 실리콘 엘라스토머를 산출하는 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 산출한다. 본 발명의 실리콘 엘라스토머는 분자당 2개의 규소-결합된 알케닐 기를 갖는 적어도 하나의 알케닐 기 함유 오가노폴리실록산을 포함하고, 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산, 분자당 적어도 3개의 규소-결합된 수소 원자를 함유하는 적어도 하나의 오가노실리콘 가교제, 적어도 하나의 부가 반응 촉매, 및 적어도 하나의 충전제를 포함한다. 또한 적어도 800%의 파단 신율 값을 갖고 파단 없이 연신을 견디는 실리콘 엘라스토머가 제공된다. 또한, 본 발명의 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 또는 실리콘 엘라스토머의 경화 생성물을 포함하는, 의료 디바이스용 물품이 제공된다.

Description

2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2019 년 7 월 1 일자로 출원된 미국 가출원 번호 62/869,488에 대한 우선권을 주장하는 특허 협력 조약에 따른 국제 출원이며, 그 내용은 참조에 의해 전부 본원에 원용된다.

기술 분야

본 발명은 경화될 때 매우 높은 파단 신율 특성(800% 내지 2000% 초과) 및 높은 인장 강도를 나타내는 실리콘 엘라스토머를 산출하는 신규한 부가 경화성 액체 실리콘 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 경화될 때 매우 높은 파단 신율 특성(800% 내지 2000% 초과), 높은 인장 강도 및 높은 내구성을 나타내는 실리콘 엘라스토머를 산출하는 신규한 부가 경화성 액체 실리콘 조성물에 관한 것이다.

실리콘 엘라스토머는 내열성, 내한성, 경도, 물리적 강도, 내구성 및 안전성이 우수하여 의료용 재료를 비롯한 폭 넓게 다양한 용도로 사용된다. 최근 몇 년 동안, 플렉서블 중합체는 웨어러블 기기, 플렉서블 디스플레이, 생리적 신호 모니터링용 디바이스 등 일상 생활에 영향을 미치는 많은 응용에서 점점 더 중요해지고 있다.

특히, 의료 디바이스에 사용되는 실리콘 엘라스토머는 보다 복잡한 형상과 성능 요구사항으로 계속 확장되고 있다. 실제로, 이러한 경화된 실리콘 재료의 물리적 특성은 이들을 유연성과 강도뿐만 아니라 복잡한 형상으로 형성될 수 있고 변형 없이 고온 및 살균을 견딜 수 있는 능력을 요구하는 응용에 대해 잠재적으로 적합하게 만든다.

큰 스트레인 변형(strain deformation)에 대한 탄성 응답을 제공하는 신장성 전자장치 및 광전자장치도 등장하고 있으며 인공 전자 피부(e-skin), 표피/생체의학 디바이스(미세 유체), 생체계측 렌즈, 전자 눈, 웨어러블 광기전, 스마트 의류, 의료 진단, 운동복, 구부릴 수 있는 디스플레이, 부드러운 수술 도구 및 신체 센서 네트워크와 같은 많은 새로운 응용에서의 사용을 위해 상당한 관심을 끌었다. 이러한 디바이스의 기하급수적인 사용은 향후 10년안에 "사물 인터넷"(IoT) 혁명으로 이어질 것으로 예상된다. IoT 및 웨어러블의 이러한 성장으로 인해 작고, 경량이며 기계적으로 유연하며 저전력인 전자 및 센서 시스템에 대한 필요성이 생겼다. 또한 이들 시스템은 형상을 따르고 이들이 작동해야 하는 환경에 견딜 수 있어야 한다.

실제로, 의료 및 전자 디바이스, 또는 실리콘 엘라스토머로 만든 일회용 액세서리를 위한 많은 응용은 부품에 사이클적인 힘이나 응력을 가한다. 사이클의 빈도, 응력 및 스트레인은 용도 및 적용되는 중량 또는 하중에 의존한다. 의료 영역에서의 몇 가지 예에는 연동 약물 전달 펌프의 튜빙, 체크 밸브, 인공호흡기 벌브, 및 사지 부착용 다이어프램 및 보철 석션 컵이 있다.

유연성(flexibility)의 특성은 쉽게 얻을 수 있다. 반면에, 신장성(stretchability)은 구부림뿐만 아니라 비틀림, 신장, 압축 등을 포함하여 일반적으로 임의의 형태의 큰 스트레인 변형을 시스템이 수용해야 하는 더 어려운 유형의 역학(mechanics)을 나타낸다.

파단 신율은 재료가 파단되기 전에 도달할 길이의 백분율 증가이다. 이 수치는 백분율로 표시되며 일반적으로 표준 테스트 방법 ASTM D412를 사용하여 측정된다. 더 높은 백분율은 일반적으로 우수한 인장 강도와 결합할 때 더 나은 품질의 재료를 나타낸다.

또한 의료 및 전자 디바이스에 사용되는 실리콘 엘라스토머가 내구성 있는 것이 유리하다. 내구성은 엘라스토머를 신장시키고 엘라스토머가 파단 없이 연신을 견디는지 여부를 결정함으로써 결정될 수 있다. 내구성은 또한 엘라스토머가 신장 후 그 형상을 얼마나 잘 유지하는지 측정하여 결정될 수 있다.

재료 합성 및 구조 설계는 신장성 디바이스 부품 개발에 있어서 핵심이다. 분자 구조 때문에, PDMS(Polydimethylsiloxanes)를 전구체로 사용하는 실리콘 엘라스토머가 널리 사용되었다. 2 성분 실리콘 시스템(겔, RTV, LSR, HCR)으로부터 실리콘 엘라스토머를 형성하는 방법은 당업계에 잘 확립되어 있다. "부가" 또는 히드로실릴화 경화를 기반으로 하는 전형적인 2 성분 시스템은 비닐 작용성 베이스 중합체, 촉매 및 선택적으로 보강제를 함유하는 제 1 부분, 및 일반적으로 동일한 비닐 작용성 베이스 중합체 및 수소화물 작용성 가교 중합체를 함유하는 제 2 부분으로 구성된다. 2개 부분이 함께 혼합되면, 가교 반응이 시작되고 엘라스토머가 형성된다. 그런 다음 중합체 얽힘 (entanglement) 및 공유적(화학적) 가교를 포함하는 3차원(3D) 네트워크가 생성된다.

경화성 실리콘 조성물에 임의의 종류의 가교제(Si-알케닐 및/또는 SiH 작용기를 갖는 다작용성 선형 중합체 또는 수지)를 포함하는 것은 경화된 실리콘 엘라스토머의 파단 신율의 값을 부정적으로 개질하는 것으로 나타났다(보다 낮은 신장성). 일반적으로 경도계와 인장 강도는 증가하지만 경화된 실리콘 재료는 더 부서지기 쉽고 덜 유연해진다.

Dow Corning Toray (WO 2013/137473)는 500% 이상의 파단 신율, 40 이상의 JIS-A 경도 및 7.0 Mpa 이상의 인장 강도를 나타내는 부가 반응 경화성 실리콘 엘라스토머를 설명한다. 이들 실리콘 엘라스토머는 (A1) 분자 말단에만 평균 2개 이상의 규소 결합된 알케닐 기를 갖는 검형(gum-like) 오가노폴리실록산; (A2) 말단 및 측쇄에 평균 3개 이상의 알케닐 기를 갖고 0.1 중량% 미만의 알케닐 기 함량을 갖는 검형 오가노폴리실록산; (B) 높은 비닐 함량(0.5-20 중량%)을 갖는 오가노폴리실록산; (C) 평균 또는 2개 이상의 규소 결합된 수소 원자를 갖는 오가노폴리실록산; (D) 무기 충전제; 및 (E) 부가 반응 촉매를 포함한다. 이들 엘라스토머는 적당한 경도를 나타내지만, 신장성은 제한된다.

Gelest (US 9,145,474; US 2014/0275406) 는 2 부분 시스템을 포함하는 선형의 단계적 성장 실록산 엘라스토머의 제조 방법을 개시하고 있으며, 제 1 부분은 단분산 텔레켈릭 실록산 (바람직하게는 각 말단에 비닐 말단기) 및 히드로실릴화 촉매를 포함하고; 제 2 부분은 제 2 단분산 텔레켈릭(바람직하게는 각 말단에서 수소화물 말단기) 실록산 및 2개의 상이한 중합체 말단(바람직하게는 수소화물/비닐)을 갖는 이중 작용성 선형 단분산 실록산을 포함한다. 말단 기의 1:1 비를 유지하는 양에서의 두 부분의 반응은 중요하며 공유 가교가 존재하지 않는다. 매우 높은 파단 신율 값 (~5000%) 을 얻었지만 이들 엘라스토머는 비표준 이중 작용성 전구체의 사용을 필요로 한다.

따라서, 내구성과 인장 강도를 손상시키지 않으면서 실리콘 엘라스토머의 파단 신율을 증가시키기 위해 많은 접근법이 채택되었지만, 높은 신장성 (예: 파단 신율 값 800% 이상) 을 갖는 내구성 실리콘 엘라스토머에 대한 필요성이 남아 있다.

본 발명의 간단한 개요

부단한 연구의 결과, 본 발명의 발명자들은, 하기 성분 (A), (B), (C), (E) 및 (F)를 포함하지만 (D) 를 포함하지 않는 제 1 액체 조성물 및 성분 (A), (E), 및 (D)를 포함하지만, (B)를 포함하지 않고 (C) 를 포함하지 않고 (F) 를 포함하지 않는 제 2 액체 조성물을 포함하는 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물로서, 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물이 따로 저장되고, 혼합 시에, 경화될 때, ASTM D-412에 따라 측정되는 파단 신율 값이 적어도 800 %, 바람직하게는 적어도 1200 % 인 높은 신장성 실리콘 엘라스토머 Z 를 산출하는, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 사용함으로써 상기 문제를 해결할 수 있다는 것을 알아냈다. 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 는 다음 성분:

(A) 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 100중량부,

(B) 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE,

(C) 분자당 적어도 3개의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 적어도 하나의 오가노실리콘 가교제 XL,

(D) 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D, 및

(E) 적어도 하나의 충전제 E 1 내지 500 중량부, 및

(F) 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F 0 내지 10 중량부

을 포함한다.

성분 (A) 는 제 1 및 제 2 액체 조성물에서 동일하거나 상이할 수 있다. 성분 (E) 는 또한, 제 1 및 제 2 액체 조성물에서 동일하거나 상이할 수 있다.

경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 내 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A, 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE, 및 오가노실리콘 가교제 XL 의 양은 :

1) 비 RHalk 의 값은 1.00<RHalk<1.35 이고, 여기서 RHalk = nH/tAlk 이다:

- nH = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수; 및

- tAlk = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 알케닐 기의 몰 수,

및

2) % 몰비 RHCE는 50 % ≤ RHCE < 98 % 범위 내에 있으며, 여기서 RHCE = nHCE/(nHCE + nHXL) x 100 이고:

a) nHCE 는 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE 의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수이고,

b) nHXL = 는 오가노실리콘 가교제 XL의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수

가 되도록 결정된다.

일부 실시 형태에서, 분자당 적어도 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 오가노실리콘 가교제 XL는 각 분자 내에 10 내지 500개의 규소 원자를 포함하는 오가노히드로겐폴리실록산이고, 비 α 는 범위 0.01 ≤ α ≤ 0.957 이내이고, 여기서 α= d/(∑Si), 그리고:

d = 분자당 Si 원자에 직접 연결된 H 원자의 수, 그리고

∑Si는 분자당 규소 원자의 합이다.

일부 실시 형태에서, 분자당 적어도 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 오가노실리콘 가교제 XL는 각 분자 내에 10 내지 250개의 규소 원자를 포함하는 오가노히드로겐폴리실록산이고, 비 α 는 0.10 ≤ α ≤ 0.75 의 범위 이내이다.

일부 실시 형태에서, 분자당 적어도 3개의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 오가노실리콘 가교제 XL은 0.45 - 40 중량% SiH 를 포함하는 오가노히드로겐폴리실록산이다.

일부 실시형태에서, 오가노실리콘 가교제 XL 는 다음을 포함한다:

(i) 동일하거나 상이할 수도 있는, 식 (XL-1) 의 적어도 3 개의 실록시 단위 (XL-1):

(H)(Z)_eSiO_(3-e)/2 (XL-1)

식중

- 기호 H는 수소 원자를 나타내며,

- 기호 Z는 1 내지 8개 (이들 포함) 의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,

- 기호 e 는 0, 1 또는 2와 같고, 바람직하게 e 는 1 또는 2와 같고;

(ii) 식 (XL-2) 의 적어도 하나, 그리고 바람직하게는 1 내지 550 개의 실록시 단위(들):

(Z)_g SiO_(4-g)/2 (XL-2)

식 중 :

- 기호 g 는 0, 1, 2 또는 3 과 같고, 바람직하게 g 는 2와 같고;

XL-1 및 XL-2 에서 Z 는 동일하거나 상이할 수 있다.

일부 실시 형태에서, 오가노실리콘 가교제 XL는 식 (XL-1) 의 3 내지 60개의 실록시 단위를 포함하고 식 (XL-2) 의 1 내지 250개의 실록시 단위(들)을 포함한다.

일부 실시 형태에서, Z는 메틸, 에틸, 프로필 및 3,3,3-트리플루오로프로필기, 시클로알킬기, 및 아릴기로부터 선택된다. 일부 실시 형태에서, Z는 시클로헥실, 시클로헵틸, 및 시클로옥틸 기로부터 선택된 시클로알킬 기이다. 다른 실시 형태에서, Z는 자일릴, 톨릴, 및 페닐 기로 이루어진 군으로부터 선택된 아릴 기이다. 다른 실시 형태에서, Z 는 메틸 기이다.

일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A 는 하기 식 (1) 을 갖는다:

식중

- n 은 1 내지 1000 범위의 정수이고, 바람직하게는 n은 50 내지 1000 범위의 정수이다;

- R 은 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기 이를테면 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필, 또는 아릴기이며, 바람직하게는 R 은 메틸기이다;

- R' 은 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐 기 이를테면 비닐, 알릴, 헥세닐, 데세닐, 또는 테트라데세닐 기이며, 바람직하게는 R' 는 비닐 기이다; 그리고

- R" 는 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기 이를테면 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필, 또는 아릴기이며, 바람직하게는 R" 는 메틸기이다;

일부 실시 형태에서, 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산 CE 는 하기 식 (2) 을 갖는다:

식중

- R 및 R" 은 독립적이며 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기로부터 선택되고,

- n 은 1 내지 500 범위의 정수이다. 바람직하게 n 은 2 내지 100 범위의 정수이고, 보다 바람직하게 n 은 3 내지 50 범위의 정수이다.

일부 실시형태에서, R 및 R" 는 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필 트리플루오로프로필 및 페닐로부터 선택된다. 바람직하게는, R 및 R" 는 메틸이다.

일부 실시 형태에서, 촉매 D 는 백금족 금속 함유 촉매이다.

일부 실시 형태에서, 충전제 E 는 보강 충전제 E1, 열 전도성 충전제 E2, 전기 전도성 충전제 E3, 또는 이들의 혼합물이다. 일부 실시 형태에서, 충전제 E는 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 에 1 내지 100 중량부, 1 내지 50 중량부, 또는 1 내지 25 중량부의 양으로 존재한다.

일부 실시 형태에서, 경화 레이트 개질제 F는 가교 억제제 F1 및/또는 가교 지연제 F2 이다. 일부 실시 형태에서, 경화 레이트 개질제 F는 0.001 내지 5 중량부, 0.005 내지 2 중량부, 또는 0.01 내지 0.5 중량부의 양으로 존재한다.

일부 실시 형태에서, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 다음 성분(들)을 더 포함한다:

(G) 0 내지 2 중량부의 적어도 하나의 증점제 G1 또는 적어도 하나의 레올로지 개질제 G2, 및/또는

(H) 0 내지 10 부의 적어도 하나의 첨가제 H.

일부 실시 형태에서, 성분 (F), (G), 및 (H)는 본 발명의 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에 존재하지 않는다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 수득한 실리콘 엘라스토머 Z의 파단 신율 값은 적어도 1000%, 바람직하게는 적어도 1200%이다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 수득한 실리콘 엘라스토머 Z의 파단 신율 값은 5000% 미만이다.

일부 실시 형태에서, 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 의 % 몰 비 RCHE 는 76 % ≤ RHCE < 95 % 범위 내에 있다. 일부 실시 형태에서, % 몰비 RCHE 는 86 % ≤ RHCE ≤ 94 % 범위 내에 있다.

유리하게도, 가교제 XL 에 대한 비 α 가 0.20 미만이고, % 몰비 RCHE 가 86 % ≤ RHCE ≤ 96 % 범위 내인 본 발명의 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 얻어진 실리콘 엘라스토머 Z 는 파단 없이 연신을 견디는 것으로 입증된 바처럼 내구성이 높은 것으로 입증되었다.

유사하게, 가교제 XL 에 대한 비 α 가 0.22 보다 크고, % 몰비 RCHE 가 78 % ≤ RHCE ≤ 94 % 범위 내인 본 발명의 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 얻어진 실리콘 엘라스토머 Z 는 파단 없이 연신을 견디는 것으로 입증된 바처럼 내구성이 높다.

일부 실시 형태에서, 비 RHalk 의 값은 1.10 ≤ RHalk < 1.25이다. 다른 실시 형태에서, 비 RHalk 의 값은 1.10 ≤ RHalk ≤ 1.20 이다.

또한, 본 명세서에 기재된 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 얻어지는 ASTM D-412에 따라 측정된 적어도 800% 의 파단 신율 값을 갖는 실리콘 엘라스토머가 제공된다.

특히, 다음을 포함하는 ASTM D-412에 따라 측정된 파단 신율 값이 적어도 800% 인 실리콘 엘라스토머가 제공된다:

(D) 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D, 및

(E) 적어도 하나의 충전제 E 1 내지 500 중량부,

(F) 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F 0 내지 10 중량부.

알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A, 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE, 및 오가노실리콘 가교제 XL 의 양은:

1) 비 RHalk 의 값은 1.00<RHalk<1.35 이고,

2) % 몰비 RHCE 는 50 % ≤ RHCE < 98 % 범위 내에 있도록 결정된다.

또한, 본 명세서에 기재된 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 또는 실리콘 엘라스토머의 경화 생성물을 포함하는, 의료 디바이스용과 같은 물품이 제공된다.

본 발명의 상세한 설명

본 개시가 추가로 설명되기 전에, 특정 실시형태들의 변형이 이루어질 수 있고 여전히 첨부된 청구범위의 범주 내에 속할 수 있기 때문에, 본 개시는 이하에 기술된 본 개시의 특정 실시형태들에 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 또한, 사용되는 용어는 특정의 실시형태들을 설명하기 위한 목적을 위한 것이고, 제한하려고 의도하지 않음이 이해되어야 한다. 그 대신, 본 개시의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 확립될 것이다.

명세서 및 첨부된 청구항들에서, 단수 형태 "a", "an" 및 "the" 는 문맥이 명백히 다르게 지시하지 않는 한 복수 언급을 포함한다. 달리 정의되지 않으면, 본 명세서에 사용된 모든 기술적 용어와 학술적 용어는 본 개시가 속하는 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가진다.

본 명세서에 사용된, "실리콘 고무"라는 용어는 임의의 가교성 실리콘 조성물의 가교 생성물을 포함한다. 실리콘 고무 및 실리콘 엘라스토머라는 용어는 상호교환가능하게 사용될 수 있다.

본 명세서에 사용된, "가교" 및 "경화" 라는 용어는 상호교환가능하게 사용될 수 있고, 2 부분 시스템이 조합되고 반응하도록 허용되어, 경화 실리콘 엘라스토머를 생성할 때 발생하는 반응을 지칭한다.

본원에 사용된, "알케닐"이라는 용어는 적어도 하나의 올레핀 이중 결합, 및 보다 바람직하게는 단일 이중 결합을 갖는, 치환되거나 치환되지 않은, 불포화, 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, "알케닐" 기는 2 내지 8개의 탄소 원자, 그리고 더욱 바람직하게는 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는다. 이 탄화수소 사슬은 O, N, S와 같은 적어도 하나의 헤테로원자를 선택적으로 포함한다. "알케닐" 기의 바람직한 예는 비닐, 알릴 및 호모알릴 기이고, 비닐이 특히 바람직하다.

본원에 사용된, "알킬"은 바람직하게는 1 내지 10개의 탄소 원자, 예를 들어 1 내지 8개의 탄소 원자, 그리고 더 바람직하게는 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는, (예를 들어, 하나 이상의 알킬로) 가능하게 치환된, 포화, 선형 또는 분지형 탄화수소 사슬을 나타낸다. 알킬 기의 예는 특히, 메틸, 에틸, 이소프로필, n-프로필, tert-부틸, 이소부틸, n-부틸, n-펜틸, 이소아밀 및 1,1-디메틸프로필이다.

고신장성 실리콘 고무 (즉, 파단 신율 값이 적어도 800%인 실리콘 고무) 를 얻는 목적을 달성하기 위해, 본 출원인은, 칭찬할 만하게, 아주 놀랍게도 그리고 기대하지 않게도, 1) 실리콘 엘라스토머 내의 수소 원자 대 알케닐 기의 몰비 (RHalk) 가 1.00 내지 1.35 이고 2) 양자 모두의 CE 및 XL 조합에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수 중 CE에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 백분율 (RHCE) 이 50% 내지 98% 인 것을 낳는 양으로의 (A) 분자당 2개의 규소-결합된 알케닐 기를 갖는 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A, (B) 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산 사슬 연장제 CE, 및 (C) 분자당 적어도 3개의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 적어도 하나의 오가노실리콘 가교제 XL의 조합이 종래 기술에 의해 해결되지 않은 문제들을 극복하는 것을 가능하게 한다는 것을 입증하였다.

바람직하게는, 본 발명의 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 하기 성분 (A), (B), (C), (E) 및 (F)를 포함하지만 (D)를 포함하지 않는 제 1 액체 조성물 및 성분 (A), (E), 및 (D)를 포함하지만 (B) 를 포함하지 않고 (C) 를 포함하지 않고 (F) 를 포함하지 않는 제 2 액체 조성물을 포함하고, 여기서 성분은 다음과 같다:

(A) 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A,

(B) 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 사슬 연장제 CE,

(D) 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D,

(E) 선택적으로, 적어도 하나의 충전제 E,

(F) 선택적으로, 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F,

(G) 선택적으로, 적어도 하나의 증점제 G1 또는 적어도 하나의 레올로지 개질제 G2, 및

(H) 선택적으로 적어도 하나의 첨가제 H.

위에서 논의한 바와 같이, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에 포함된 A, CE, 및 XL 의 양은 바람직하게는, 1) 실리콘 엘라스토머 내의 알케닐기에 대한 수소 원자의 몰비 (RHalk) 가 1.00 내지 1.35이고; 2) 양자 모두의 CE 및 XL 조합에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수 중 CE 에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 백분율 (RHCE) 이 50 - 98% 인 것을 낳도록 선택된다.

제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은 따로 저장되고, 혼합시, 경화될 때, ASTM D-412 에 따라 측정되는 파단 신율 값이 적어도 800 % 인 실리콘 엘라스토머 Z 를 산출하는, 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 를 산출한다. 일부 실시 형태에서, 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은 혼합시, 경화될 때, ASTM D-412 에 따라 측정되는 파단 신율 값이 적어도 1000 %, 적어도 1100 %, 적어도 1200 %, 적어도 1300 %, 적어도 1400 %, 적어도 1500 %, 적어도 1600 %, 적어도 1700 %, 적어도 1800 %, 적어도 1900 %, 또는 적어도 2000 % 인 실리콘 엘라스토머 Z 를 산출하는 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X를 산출한다.

ASTM D412 는 인장 스트레인 하에 있는 동안 재료의 탄성과 재료가 더 이상 응력을 받지 않을 때의 테스트 후 거동을 측정한다. ASTM D412는 다수의 상이한 특성을 측정하지만, 다음이 가장 일반적이다:

인장 강도: 파열에 이르기 까지 시편을 신장시킬 때 가해지는 최대 인장 응력.

주어진 연신율에서의 인장 응력: 테스트 시편의 균일한 단면을 주어진 연신율로 신장하는 데 필요한 응력.

극한 연신율: 지속적인 인장 응력을 가했을 때 파열이 발생하는 연신율.

인장 세트(Tensile Set): 시편이 신장되고 지정된 방식으로 수축된 후 남은 연장으로, 원래 길이의 백분율로 표시됨.

본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 를 포함한다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 하나 초과의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 를 포함한다. 예를 들어, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 각각 갖는 2개의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A (A1 및 A2) 를 포함할 수도 있다.

일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A 는 하기를 포함한다:

· 식 (A-1) 의 2개의 실록시 단위:

(Alk)(R)₂SiO_1/2 (A-1)

식중 기호 “Alk” 는 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐 기, 이를테면 비닐, 알릴, 헥세닐, 데세닐 또는 테트라데세닐 기, 바람직하게는 비닐기 수소 원자를 나타내고, 기호 R 은 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기, 이를테면 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필 또는 아릴기, 바람직하게는 메틸기를 나타내고,

· 식 (A-2) 의 다른 실록시 단위:

(L)_gSiO_(4-g)/2 (A-2)

식중 기호 L은 C₁ 내지 C₂₀, 알킬 기 이를테면 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필 또는 아릴기, 바람직하게는 메틸기이고, 기호 g는 0, 1, 2 또는 3이며, 여기서 각각의 경우의 L 은 동일하거나 상이할 수 있다.

일부 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기 함유 오가노폴리실록산 A 는 하기 식 (1) 을 갖는다:

식중

n은 1 내지 1000, 바람직하게는 50 내지 1000 범위의 정수이고,

R 은 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기 이를테면 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필, 또는 아릴기이며, 바람직하게는 메틸기이고,

R'은 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐 기 이를테면 비닐, 알릴, 헥세닐, 데세닐, 또는 테트라데세닐 기이며, 바람직하게는 비닐 기이고,

R" 은 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기 이를테면 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필, 또는 아릴기이며, 바람직하게는 메틸기이다.

바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A 는 하나 이상의 α,ω-비닐 폴리디메틸실록산(들), 보다 바람직하게는 하나 이상의 선형 α,ω-비닐 폴리디메틸실록산(들)이다.

일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A 의 점도는 약 50 내지 약 100,000 mPa.s., 바람직하게는 약 1,000 내지 약 50,000 mPa.s., 보다 바람직하게는 약 2,500 내지 약 25,000 mPa.s. 이다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 점도가 약 100 내지 약 10,000 mPa.s 인 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A1 및 점도가 약 5,000 내지 약 100,000 mPa.s 인 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A2 를 포함한다. 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A1 의 점도는 약 500 내지 약 7,500 mPa.s, 보다 바람직하게는 약 1,000 내지 약 5,000 mPa.s. 이다. 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A2 의 점도는 약 7,500 내지 약 50,000 mPa.s, 보다 바람직하게는 약 10,000 내지 약 25,000 mPa.s. 이다.

일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A 의 분자량은 약 1,000 g/mol 내지 약 80,000 g/mol, 바람직하게는 약 10,000 g/mol 내지 약 70,000 g/mol, 보다 바람직하게는 약 20,000 g/mol 내지 약 60,000 g/mol 이다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 분자량이 약 1,000 내지 약 50,000 g/mol 인 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A1 및 점도가 약 5,000 내지 약 80,000 g/mol 인 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A2 를 포함한다. 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A1 의 분자량은 약 5,000 내지 약 40,000 g/mol, 보다 바람직하게 약 10,000 내지 약 30,000 g/mol 이다. 바람직한 실시 형태에서, 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A2 의 분자량은 약 15,000 내지 약 75,000 g/mol, 보다 바람직하게 약 30,000 내지 약 60,000 g/mol 이다.

적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 는 바람직하게는 선형이다.

본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산 사슬 연장제 CE 를 더 포함한다. 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산 사슬 연장제 CE 는 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에 총 조성물의 중량을 기준으로 약 0.1% 내지 약 20%, 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 15%, 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 10%의 양으로 포함될 수 있다.

식중

R 및 R" 은 독립적으로 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기이며, 바람직하게는 R 및 R"는 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필 및 아릴로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고, 가장 바람직하게는 R 및 R"는 메틸이고,

n 은 1 내지 500, 바람직하게는 2 내지 100, 그리고 더 바람직하게는 3 내지 50 범위의 정수이다.

일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산 CE 의 점도는 약 1 내지 약 500 mPa.s., 바람직하게는 약 2 내지 약 100 mPa.s., 보다 바람직하게는 약 4 내지 약 50 mPa.s. 또는 약 5 내지 약 20 mPa.s. 이다.

일부 실시 형태에서, 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산 CE 의 분자량은 약 100 내지 약 5,000 g/mol, 바람직하게는 약 250 내지 약 2,500 g/mol, 보다 바람직하게는 약 500 내지 약 1,000 g/mol 이다.

본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 분자당 적어도 3개의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 적어도 하나의 오가노실리콘 가교제 XL를 더 포함한다. 일부 실시 형태에서, 분자당 적어도 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 오가노실리콘 가교제 XL는 각 분자 내에 10 내지 500개, 바람직하게는 각 분자내에 10 내지 250 개의 규소 원자를 포함하는 오가노히드로겐폴리실록산이다.

적어도 하나의 오가노실리콘 가교제 XL 는 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에 총 조성물을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.05중량% 내지 약 2중량%, 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 1중량%의 양으로 포함될 수 있다.

오가노실리콘 가교제 XL 은 비 α (d/(∑Si)) 가 범위 0.01 ≤ α ≤ 0.957 내에 있도록 선택되고, 여기서 d = 분자당 Si 원자에 직접 링크된 H 원자의 수이고, ∑Si 는 분자당 규소 원자의 합이다. 바람직한 실시형태에서, 비 α 는 범위 0.10 ≤ α ≤ 0.75 내에 있다. 다른 바람직한 실시형태에서, 비 α 는 범위 0.15 ≤ α ≤ 0.30 내에 있다.

오가노실리콘 가교제 XL 는 바람직하게는 0.45 내지 40중량% SiH, 보다 바람직하게는 0.5 내지 35중량% SiH, 더욱 바람직하게는 0.5중량% 내지 15중량% SiH 또는 5중량% 내지 12중량% SiH를 함유한다.

(H)(Z)_eSiO_(3-e)/2 (XL-1)

식중

H는 수소 원자를 나타내며,

Z는 1 내지 8개 (이들을 포함) 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,

e 는 0, 1 또는 2 이고;

및/또는

(Z)_g SiO_(4-g)/2 (XL-2)

식중

g 는 0, 1, 2 또는 3 과 같다.

일부 실시 형태에서, XL-1 및/또는 XL-2 에서 Z 는 메틸, 에틸, 프로필 및 3,3,3-트리플루오로프로필기, 시클로알킬 기, 이를테면 시클로헥실, 시클로헵틸 또는 시클로옥틸기, 및 아릴 기 이를테면 크실릴, 톨릴 및 페닐기로부터 선택된다. 바람직하게, Z 는 메틸 기이다. 그러나, XL-1 및 XL-2 에서 Z 는 동일하거나 상이할 수도 있다.

바람직한 실시 형태에서, XL-1 에서 e 는 1 또는 2 이다.

바람직한 실시 형태에서, XL-2 에서 g 는 2 이다.

바람직한 실시 형태에서, 오가노실리콘 가교제 XL는 식 (XL-1) 의 3 내지 60개의 실록시 단위를 포함하고 식 (XL-2) 의 1 내지 250개의 실록시 단위(들)을 포함한다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 측 분자 사슬에 규소 결합된 알케닐 기를 갖는 오가노폴리실록산을 함유하지 않는다.

본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에 포함된 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A, 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE, 및 오가노실리콘 가교제 XL 의 양은 1) 실리콘 엘라스토머 내의 알케닐기에 대한 수소 원자의 몰비 (RHalk) 가 1.00 내지 1.35이고; 2) 양자 모두의 CE 및 XL 조합에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수 중 CE 에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 백분율 (RHCE) 이 50 내지 98% 가 되도록 선택된다.

알케닐 기에 대한 수소 원자의 몰비 (RHalk) 는 다음 식을 사용하여 결정될 수 있다:

RHalk = nH/tAlk,

식중

nH = 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X의 성분의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수이고

tAlk = 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X의 성분의 규소 원자에 직접 결합된 알케닐 기의 몰 수이다.

본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에서 RHalk의 값은 유리하게는 1.00 내지 1.35이다. RHalk 의 값이 1.00 이하이면, 결과적인 경화된 조성물은 구조가 겔형 (gel-like) 인 것으로 결정되었다. 유사하게, RHalk 의 값이 1.35 이상이면, 결과적인 경화된 조성물도 구조가 겔형이 되는 경향이 있다. 바람직하게는, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에서 RHalk 의 값은 1.00 < RHalk < 1.35 이다. 대안적으로, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에서 RHalk 의 값은 1.05 ≤ RHalk ≤ 1.30 이다. 다른 대안으로, 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에서 RHalk 의 값은 1.05 < RHalk < 1.30 이다. 다른 대안으로, 경화성 액체 실리콘 고무 조성물에서 RHalk 의 값은 1.10 ≤ RHalk ≤ 1.25, 바람직하게는 1.10 ≤ RHalk < 1.25, 보다 바람직하게는 1.10 ≤ RHalk ≤ 1.20 이다.

RHalk 값에 더하여, 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE 에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 백분율 대 양자 모두의 CE 및 오가노실리콘 가교제 XL 에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 백분율 (즉, RHCE 값) 은 본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물의 또 다른 중요한 특징이다.

몰 백분율 RHCE 는 다음 식을 사용하여 결정될 수 있다:

RHCE = nHCE/(nHCE + nHXL) x 100

식중

nHCE 는 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE 의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수이고,

nHXL = 는 오가노실리콘 가교제 XL의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수이다.

RHCE 의 값은 유리하게는 50% ≤ RHCE < 98 % 범위 내에 있다. RHCE의 값이 98% 이상인 경우, 결과적인 경화된 조성물은 구조가 겔형인 것으로 결정되었다. RHCE의 값이 50% 미만이면, 결과적인 경화된 조성물이 더 부서지기 쉽다. 일부 실시 형태에서, RHCE 의 값은 76 % ≤ RHCE < 95 % 범위 내에 있다. 일부 실시 형태에서, RHCE 의 값은 86 % ≤ RHCE ≤ 94 % 범위 내에 있다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화된 실리콘 엘라스토머는 매우 내구성이 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화된 실리콘 엘라스토머는 파단 없이 연신을 견디거나 및/또는 연신 후에 그의 형상을 유지한다. 비 α 가 0.20 미만이고, % 몰비 RCHE 가 86 % ≤ RHCE ≤ 96 % 범위 내인 본 발명의 2 부분 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 얻어진 경화 실리콘 엘라스토머는 파단 없이 연신을 견디는 것으로 밝혀졌다. 또한, 비 α 가 0.22보다 크고 % 몰비 RCHE 가 78 % ≤ RHCE ≤ 94 % 범위 내인 본 발명의 2 부분 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 얻어진 경화 실리콘 엘라스토머는 파단 없이 연신을 견딘다.

본 발명의 액체 경화성 실리콘 고무 조성물은 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D 를 더 포함한다. 부가 반응 촉매 D 는 조성물을 경화시킬 수 있는 임의의 양으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 부가 반응 촉매 D 는 촉매 D에서 백금족 금속의 양이 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 의 1,000,000 중량부당 0.01 내지 500 중량 부의 양으로 포함될 수 있다.

촉매 D 는 특히 백금과 로듐의 화합물에서 선택될 수도 있다. 특히, U.S. Pat. No. 3,159,601, U.S. Pat. No. 3,159,602, U.S. Pat. No. 3,220,972 및 유럽 특허 EP-A-0 057 459, EP-A-0 118 978 및 EP-A-0 190 530 에 기재된 백금 착물 및 유기 생성물, U.S. Pat. No. 3,419,593, U.S. Pat. No. 3,715,334, U.S. Pat. No. 3,377,432 및 U.S. Pat. No. 3,814,730 에 기재된 백금 및 비닐오가노실록산의 착물을 사용할 수 있다. 바람직한 실시 형태에서, 부가 반응 촉매 D 는 백금족 금속 함유 촉매이다.

액체 경화성 실리콘 고무 조성물은 적어도 하나의 충전제 E 를 더 포함한다. 일부 실시 형태에서, 충전제 E 는 보강 충전제 E1, 열 전도성 충전제 E2, 전기 전도성 충전제 E3, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

일부 실시 형태에서, 보강 충전제 E1 은 실리카 및/또는 알루미나로부터 선택되고, 바람직하게는 실리카로부터 선택된다.

사용될 수도 있는 실리카로서는, 종종 0.1㎛ 이하의 미세한 입자 크기 및, 일반적으로 그램당 대략 50제곱미터 내지 그램당 300제곱미터 초과 범위내에 놓이는, 중량에 대한 비표면적의 높은 비를 특징으로 하는 충전제가 구상된다. 이러한 유형의 실리카는 상업적으로 입수 가능한 제품이며 접착성 실리콘 조성물의 제조 분야에 잘 알려져 있다. 이러한 실리카는 콜로이드 실리카, 발열성으로 제조된 실리카 (연소 또는 흄드 실리카라고 하는 실리카) 또는 습식 방법에 의해 제조된 실리카 (침전 실리카) 또는 이들 실리카의 혼합물일 수도 있다.

충전제 E 를 형성할 수 있는 실리카의 화학적 성질 및 제조 방법은, 실리카가 최종 접착제에 보강 작용을 발휘할 수 있는 한, 본 발명의 목적을 위해 중요하지 않다. 물론 다양한 실리카의 커트(cut)가 또한 사용될 수 있다.

이들 실리카 분말은 일반적으로 0.1㎛ 에 가깝거나 동일한 평균 입자 크기 및 50 m²/g 초과, 바람직하게는 50 내지 400 m²/g, 특히 150 내지 350 m²/g 의 BET 비표면적(5)을 갖는다.

이러한 실리카는 선택적으로:

적어도 하기 2개 기준을 충족하는 분자들의 군에서 선택된 적어도 하나의 상용화제(compatibilizing agent)의 도움으로 전처리되거나:

자체 및 주변 실리콘 오일과의 수소 결합 영역에서 실리카와 높은 상호 작용을 갖는 것;

가스 흐름에서 진공 하에 가열하여 최종 혼합물로부터 쉽게 제거되는, 자체 또는 분해된 생성물인 것, 저분자량의 화합물이 바람직함;

및/또는 인시츄로:

적어도 하나의 미처리 실리카의 도움에 의해 특정한 방식으로,

및/또는 위에 정의된 바와 같이 그리고 전처리에 사용될 수 있는 것과 유사한 성질의 적어도 하나의 상용화제를 사용함으로써 보완적인 방식으로

처리된다.

실리카 충전제의 인시츄 처리는 위에 언급된 우세한 실리콘 중합체의 적어도 일부의 존재하에 충전제 및 상용화제를 넣는 것을 의미하는 것으로 이해된다.

상용화제는 처리 방법(전처리 또는 인시츄)에 따라 선택되고, 예를 들어 하기를 포함하는 군에서 선택될 수 있다:

클로로실란,

옥타메틸시클로실록산(D4)과 같은 폴리오가노시클로실록산,

실라잔, 바람직하게는 디실라잔 또는 이들의 혼합물, 헥사메틸디실라잔(HMDZ)이 바람직한 실라잔이고 이는 디비닐테트라메틸-디실라잔과 회합될 수 있음,

분자당, 규소에 링크된 하나 이상의 히드록실기를 갖는 폴리오가노실록산,

아민 이를테면 암모니아 또는 저분자량을 갖는 알킬아민 이를테면 디에틸아민,

저분자량을 갖는 유기산 이를테면 포름산 또는 아세트산,

및 이들의 혼합물.

인시츄 처리의 경우, 상용화제는 바람직하게는 물의 존재하에서 사용된다.

이와 관련하여 더 자세한 내용은, 예를 들어 특허 FR-B-2 764 894 를 참조할 수도 있다.

변형으로서, 사용된 실리카에 따라 그 사용이 일반적으로 기계적 특성, 특히 본 발명에 따른 2회 처리에 의해 얻어지는 연장성 면에서 최상의 결과를 얻는 것을 가능하게 하지 않을 것이라는 것을 명심하여, 실라잔에 의한 조기 처리(예: FR-A-2 320 324) 또는 지연된 처리(예: EP-A-462 032)를 제공하는 선행 기술의 상용화 방법을 사용할 수 있다.

충전제 E 로서 사용될 수도 있는 보강 알루미나로서, 고분산성 알루미나가 알려진 방식으로 도핑되거나 도핑되지 않은 채 유리하게 사용된다. 물론, 다양한 알루미나의 커트를 사용할 수도 있다. 이러한 알루미나의 비제한적인 예로서, Baikowski Company 로부터의 알루미나 A 125, CR 125, D 65CR 를 참조할 수도 있다. 바람직하게는, 사용된 보강 충전제는 단독으로 취해지거나 또는 알루미나와 혼합되는, 연소 실리카이다.

중량과 관련하여, 조성물의 모든 성분을 기준으로, 5 내지 30%, 바람직하게는 6 내지 25%, 보다 바람직하게는 7 내지 20 중량%의 양의 보강 충전제 E1을 사용하는 것이 바람직하다.

열 전도성 충전제 E2 및/또는 전기 전도성 충전제 E3 와 같은 상보적 충전제의 사용이 본 발명에 따라 구상될 수도 있다.

본 발명의 실리콘 엘라스토머는 또한 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F 를 또한 함유할 수도 있다. 경화 레이트 개질제 F는 예를 들어, 가교 억제제 F1 및/또는 가교 지연제 F2 일 수도 있다.

가교 억제제도 잘 알려져 있다. 경화 레이트 개질제 F 로 사용될 수도 있는 가교 억제제 F1의 예는 하기를 포함하다:

유리하게는 고리형이며 적어도 하나의 알케닐기로 치환되는, 폴리오가노실록산, 테트라메틸비닐테트라실록산이 특히 바람직하다,

피리딘,

포스핀 및 유기 포스파이트,

불포화 아미드,

알킬화 말레에이트;

아세틸렌성 알코올.

히드로실릴화 반응의 바람직한 열 차단제의 일부를 형성하는, 이들 아세틸렌성 알코올 (FR-B-1 528 464 및 FR-A-2 372 874 참고) 은 하기 식을 갖는다:

R-(R')C(OH)-----C=CH

식중

R 은 선형 또는 분지형 알킬 라디칼 또는 페닐 라디칼이고;

R' 은 H 또는 선형 또는 분지형 알킬 라디칼, 또는 페닐 라디칼이고;

라디칼 R, R' 및 삼중 결합의 알파 위치에 위치된 탄소 원자는 가능하게는 고리를 형성할 수 있고;

R 및 R' 에 함유된 탄소 원자의 총 수는 적어도 5, 바람직하게는 9 내지 20 이다.

상기 알코올은 바람직하게는 약 250℃의 비점을 갖는 것들로부터 선택된다. 예로서, 하기가 언급될 수도 있다:

1-에티닐-1-사이클로헥산올 (ECH);

메틸-3 도데신-1 올-3;

트리메틸-3,7,11 도데신-1 올-3;

디페닐-1,1 프로핀-2 올-1

에틸-3 에틸-6 노닌 올-3;

메틸-3 펜타데신-1 올-3.

이들 알파-아세틸렌성 알코올은 상업적 제품이다.

이러한 조절제는 오가노폴리실록산 A, CE, 및 XL 의 총 중량을 기준으로 최대 2,000ppm, 바람직하게는 20 내지 50ppm의 양으로 존재한다.

경화 레이트 개질제 F 로서 사용될 수도 있는 가교 지연제 F2 의 예는 가교 반응을 제어하고 실리콘 조성물의 가사 시간을 연장하기 위한 소위 억제제를 포함한다. 경화 레이트 개질제 F 로서 사용될 수도 있는 유리한 가교 지연제 F2 의 예는 예를 들어, 비닐실록산, 1,3-디비닐테트라-메틸디 실록산, 또는 테트라비닐-테트라메틸-테트라시클로실록산을 포함한다. 또한, 다른 공지된 억제제, 예를 들어 에티닐시클로헥산올, 3-메틸부티놀 또는 디메틸 말레에이트를 사용하는 것도 가능하다.

본 발명의 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 또한 하기 선택적 성분, 적어도 하나의 증점제 G1 또는 적어도 하나의 레올로지 개질제 G2, 및/또는 보통 본 발명의 분야에서 사용되는 적어도 하나의 첨가제 H 중 하나 이상을 함유할 수도 있다.

레올로지 개질제 G2는 유변학적 특성을 개선하여, 더 높은 흐름과 매끄러운 표면의 성형 물품을 제공할 수 있다. 이러한 레올로지 개질제 G2는 PTFE 분말, 산화붕소 유도체, 흐름 첨가제 이를테면 지방산 지방 알코올 유도체들 또는 유도체, 에스테르 및 그의 염 또는 플루오로알킬 계면활성제일 수 있다.

사용될 수도 있는 첨가제 H 의 예는, 유기 염료 또는 안료, 열 안정성, 뜨거운 공기에 대한 내성, 리버전(reversion), 고온에서 미량의 산 또는 물의 공격 하에서의 해중합을 개선하기 위해 실리콘 고무에 도입되는 안정화제를 포함한다. 반응성 알케닐 또는 SiH 기가 없는, 가소제, 릴리즈 오일(release oil), 또는 소수성 오일, 이를테면 폴리디메틸실록산 오일. 이형제(Mold-release) 이를테면 지방산 유도체 또는 지방산 알코올 유도체, 플루오로알킬. 상용화제 이를테면 히드록실화 실리콘 오일. 접착 촉진제 및 접착 개질제 이를테면 유기 실란.

2 부분 시스템의 제 1 액체 조성물과 제 2 액체 조성물을 혼합할 시에, 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 임의의 적절한 방법에 의해 임의의 적절한 온도에서 경화될 수 있다. 예를 들어, 2 부분 시스템의 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은 실온 (대략 20-25℃) 또는 더 높은 온도에서 경화될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 2 부분 시스템의 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은 50℃ 이상, 80℃ 이상, 100℃ 이상, 120℃ 이상, 150 ℃ 이상에서 경화될 수도 있다. 일부 실시 형태에서, 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은 혼합시 실온에서 경화된다.

제 1 액체 조성물과 제 2 액체 조성물 사이의 경화 반응은 본 발명에 따른 적합한 경화된 실리콘 엘라스토머를 얻는 데 필요한 임의의 길이의 시간 동안 진행될 수도 있다. 당업자는 반응의 길이가 다른 변수 중에서 반응의 온도에 의존할 수도 있음을 즉시 이해할 것이다. 일부 실시 형태에서, 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은 혼합시 실온에서 약 1일 동안 경화된다. 다른 실시 형태에서, 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물은 ≥ 100℃ 에서 약 10분 동안 경화된다.

경화시, 본 발명의 실리콘 고무 조성물은 하기 조성을 갖는다:

(D) 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D,

(E) 적어도 하나의 충전제 E,

(F) 선택적으로, 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F,

(H) 선택적으로 적어도 하나의 첨가제 H.

경화된 실리콘 엘라스토머에서 A, CE, 및 XL 의 양은 바람직하게는, 1) 실리콘 엘라스토머 내의 알케닐기에 대한 수소 원자의 몰비 (RHalk) 는 1.00 내지 1.35이고; 2) 양자 모두의 CE 및 XL 조합에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수 중 CE 에서 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 백분율 (RHCE) 이 50 내지 98% 가 되는 것을 낳도록 선택된다.

본 발명의 경화된 실리콘 엘라스토머는 ASTM D-412 와 같은 당업계에 알려진 임의의 표준 시험에 의해 측정시 적어도 800% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 대안적으로, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 적어도 1000%, 적어도 1100%, 적어도 1200%, 적어도 1300%, 적어도 1400%, 적어도 1500%, 적어도 1600%, 적어도 1700%, 적어도 1800%, 적어도 1900%, 또는 적어도 2000% 의 파단 신율 값을 나타낸다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 5000% 이하의 파단 신율 값을 나타낸다. 대안적으로, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 4000% 이하, 3000% 이하, 2500% 이하, 또는 2000% 이하의 파단 신율 값을 나타낸다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 800% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 대안적으로, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 800% 내지 1200%, 800% 내지 1400%, 800% 내지 1500%, 800% 내지 1600%, 800% 내지 2000%, 800% 내지 2500%, 또는 800% 내지 3000%의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1000% 내지 1400%, 1000% 내지 1500%, 1000% 내지 1600%, 1000% 내지 1700%, 1000% 내지 1800%, 1000% 내지 2000%, 1000% 내지 2500%, 1000% 내지 3000%, 1000% 내지 4000%, 또는 1000% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1100% 내지 1400%, 1100% 내지 1500%, 1100% 내지 1600%, 1100% 내지 1700%, 1100% 내지 1800%, 1100% 내지 2000%, 1100% 내지 2500%, 1100% 내지 3000%, 1100% 내지 4000%, 또는 1100% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1200% 내지 1400%, 1200% 내지 1500%, 1200% 내지 1600%, 1200% 내지 1700%, 1200% 내지 1800%, 1200% 내지 2000%, 1200% 내지 2500%, 1200% 내지 3000%, 1200% 내지 4000%, 또는 1200% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1300% 내지 1400%, 1300% 내지 1500%, 1300% 내지 1600%, 1300% 내지 1700%, 1300% 내지 1800%, 1300% 내지 2000%, 1300% 내지 2500%, 1300% 내지 3000%, 1300% 내지 4000%, 또는 1300% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1400% 내지 1500%, 1400% 내지 1600%, 1400% 내지 1700%, 1400% 내지 1800%, 1400% 내지 2000%, 1400% 내지 2500%, 1400% 내지 3000%, 1400% 내지 4000%, 또는 1400% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1500% 내지 2000%, 1500% 내지 2500%, 1500% 내지 3000%, 1500% 내지 4000%, 또는 1500% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1700% 내지 2000%, 1700% 내지 2500%, 1700% 내지 3000%, 1700% 내지 4000%, 또는 1700% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 1800% 내지 2000%, 1800% 내지 2500%, 1800% 내지 3000%, 1800% 내지 4000%, 또는 1800% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 2000% 내지 2500%, 2000% 내지 3000%, 2000% 내지 4000%, 또는 2000% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다. 다른 실시형태들에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 2500% 내지 3000%, 2500% 내지 4000%, 또는 2500% 내지 5000% 의 파단 신율 값을 나타낸다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 적어도 약 60 psi (0.41 MPa), 바람직하게 적어도 90 psi (0.62 MPa), 적어도 약 100 psi (0.69 MPa), 적어도 약 125 psi (0.86 MPa), 적어도 약 150 psi (1.03 MPa), 적어도 약 175 psi (1.29 MPa), 적어도 약 200 psi (1.37 MPa), 적어도 약 250 psi (1.72 MPa), 적어도 약 300 psi (2.06 MPa), 적어도 약 350 psi (2.41 MPa), 적어도 약 400 psi (2.75 MPa), 적어도 약 450 psi (3.10 MPa), 적어도 약 500 psi (3.44 MPa), 또는 적어도 약 550 psi (3.79 MPa) 의 인장 강도를 나타낸다.

예를 들어, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 1300 psi (8.96 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 1200 psi (8.27 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 1100 psi (7.58 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 1000 psi (6.89 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 900 psi (6.21 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 800 psi (5.52 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 700 psi (4.83 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 550 psi (3.79 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 500 psi (3.44 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 450 psi (3.10 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 400 psi (2.75 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 350 psi (2.41 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 300 psi (2.06 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 250 psi (1.72 MPa), 약 60 (0.41 MPa) 내지 약 200 psi (1.37 MPa), 약 60 psi (0.41 MPa) 내지 약 150 psi (1.03 MPa) 의 인장 강도를 나타낼 수도 있다. 대안적으로, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 1300 psi (8.96 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 1200 psi (8.27 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 1100 psi (7.58 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 1000 psi (6.89 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 900 psi (6.21 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 800 psi (5.52 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 700 psi (4.83 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 550 psi (3.79 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 500 psi (3.44 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 450 psi (3.10 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 400 psi (2.75 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 350 psi (2.41 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 300 psi (2.06 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 250 psi (1.72 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 200 psi (1.37 MPa), 약 90 (0.62 MPa) 내지 약 150 psi (1.03 MPa) 의 인장 강도를 나타낼 수도 있다. 다른 실시형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 1300 psi (8.96 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 1200 psi (8.27 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 1100 psi (7.58 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 1000 psi (6.89 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 900 psi (6.21 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 800 psi (5.52 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 700 psi (4.83 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 550 psi (3.79 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 500 psi (3.44 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 450 psi (3.10 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 400 psi (2.75 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 350 psi (2.41 MPa), 약 100 (0.69 MPa) 내지 약 300 psi (2.06 MPa) 의 인장 강도를 나타낼 수도 있다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 1300 psi (8.96 MPa), 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 1200 psi (8.27 MPa), 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 1100 psi (7.58 MPa), 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 1000 psi (6.89 MPa), 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 900 psi (6.21 MPa), 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 800 psi (5.52 MPa), 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 700 psi (4.83 MPa), 약 150 (1.03 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 200 (1.37 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 250 psi (1.72 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa) , 약 300 psi (2.06 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 350 psi (2.41 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 400 psi (2.75 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 450 psi (3.10 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa), 약 500 psi (3.44 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPA), 약 550 psi (3.79 MPa) 내지 약 600 psi (4.13 MPa) 의 인장 강도를 나타낼 수도 있다. 다른 실시형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 90 (0.62 MPa) 내지 약 100 psi (0.69 MPa), 90 (0.62 MPa) 내지 약 150 psi (1.03 MPa), 100 (0.69 MPa) 내지 약 150 psi (1.03 MPa), 약 150 psi (1.03 MPa) 내지 약 200 psi (1.37 MPa), 약 200 psi (1.37 MPa) 내지 약 250 psi (1.72 MPa), 약 250 psi (1.72 MPa) 내지 약 300 psi (2.06 MPa), 약 300 psi (2.06 MPa) 내지 약 350 psi (2.41 MPa), 약 350 psi (2.41 MPa) 내지 약 400 psi (2.75 MPa), 약 400 psi (2.75 MPa) 내지 약 450 psi (3.10 MPa), 약 450 psi (3.10 MPa) 내지 약 500 psi (3.44 MPa), 약 500 psi (3.44 MPa) 내지 약 550 psi (3.79 MPa), 또는 약 550 psi (3.79 MPa 내지 약 600 psi (4.13 MPa) 의 인장 강도를 나타낸다.

일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 신장 후 원래 길이의 120% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 115% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 110% 이내, 그리고 바람직하게는 신장 후 원래 길이의 105% 이내로 복귀한다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 신장 후 15분 이내에 원래 길이의 120% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 115% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 110% 이내, 그리고 바람직하게는 신장 후 원래 길이의 105% 이내로 복귀한다. 일부 실시형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 신장 후 5분 이내에 원래 길이의 120% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 115% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 110% 이내, 그리고 바람직하게는 신장 후 원래 길이의 105% 이내로 복귀한다. 일부 실시 형태에서, 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 신장 직후 원래 길이의 120% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 115% 이내, 바람직하게는 원래 길이의 110% 이내, 그리고 바람직하게는 신장 후 원래 길이의 105% 이내로 복귀한다.

본 발명의 경화된 실리콘 엘라스토머는 전기 장비, 차량, 건설, 의료(medical care) 및 식품과 같은 다양한 응용에 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 실리콘 엘라스토머 조성물을 포함하는 경화 생성물은 리모콘(remote controller), 타자기, 워드 프로세서, 컴퓨터 단말기, 악기 등을 위한 고무 접점; 건설용 개스킷; 복사기 롤러, 현상 롤러, 전사 롤러, 충전 롤러 및 급지 롤러와 같은 롤러; 모터사이클 등용 고무 방진재; 밸브, 호스, 튜브, 패킹, 씰 및 조인트와 같은 물 분배 부품; 어린이 장난감, 식기류, 조리기구(실리콘 찜기 포함), 칫솔, 젖병용 젖꼭지, 유아용 젖꼭지, 인공 젖꼭지, 스포츠 용품, 잠수용 수중 안경, 잠수용 고글, 차량 부품, 축소 모형 및 로봇용 인공 피부 부품에 사용될 수 있다.

특히, 본 발명의 실리콘 엘라스토머를 포함하는 경화 생성물은 우수한 신율 및 내구성을 나타내며, 탄성 의료용 재료 및/또는 디바이스에 사용하기에 적절한 경도 및 기타 물성을 나타낸다. 실제로, 이러한 경화된 실리콘 재료의 물리적 특성은 이들을 유연성과 강도뿐만 아니라 복잡한 형상으로 형성될 수 있고 변형 없이 고온 및 살균을 견딜 수 있는 능력을 요구하는 응용에 대해 잠재적으로 적합하게 만든다. 예를 들어, 본 발명의 실리콘 엘라스토머를 포함하는 경화 생성물은 다양한 의료 튜브, 위 카테터, 의료 풍선, 카테터 풍선, 인공 투석기, 혈액 투석기, 임플란트 부품, 화학적 스토퍼, O-링, 연동 약물 전달 펌프의 튜빙, 체크 밸브, 인공호흡기 벌브, 및 사지 부착용 다이어프램 및 보철 석션 컵에 사용하기에 적합하다.

본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 또한 웨어러블 디바이스, 유연성 디스플레이, 및 생리적 신호를 모니터링하기 위한 디바이스에 사용될 수 있다. 예를 들어, 인공 전자 피부(e-skin), 표피/생체의학 디바이스(미세 유체), 생체계측 렌즈, 전자 눈, 웨어러블 광기전, 스마트 의류, 의료 진단, 운동복, 구부릴 수 있는 디스플레이, 부드러운 수술 도구 및 신체 센서 네트워크와 같은 본 발명의 실리콘 엘라스토머를 포함하는 큰 스트레인 변형에 대한 탄성 응답을 제공하는 신장성 전자장치 및 광전자장치도 제공된다. 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머는 작고, 경량이며 기계적으로 유연하며 저전력인 전자 및 센서 시스템에 특히 잘 맞는다. 또한 이들 시스템은 형상을 따르고 이들이 작동해야 하는 환경에 견딜 수 있어야 한다.

본 명세서에 기재된 의료 디바이스 또는 전자 디바이스와 같은 물품 및/또는 제품에서의 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머의 용도가 또한 제공된다.

또한, 성분 (A), (B), (C), (E), 및 (F)를 포함하지만 (D) 를 포함하지 않는 제 1 액체 조성물 및 성분 (A), (E), 및 (D) 를 포함하지만 (B) 를 포함하지 않고 (C) 를 포함하지 않고 (F) 를 포함하지 않는 제 2 액체 조성물을 포함하는 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물이 혼합되고 경화되어 경화 실리콘 엘라스토머를 산출하는 본 발명의 경화 실리콘 엘라스토머의 제조 방법이 또한 제공된다.

2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물은 대안적으로 3D 프린팅 방법을 사용하여 가공 (또는 경화) 될 수 있다. 3차원(3D) 물품을 형성하는 통상적인 방법은 다음 단계를 포함한다:

i) 층을 형성하기 위하여 3D 프린터로 제 1 열 경화성 실리콘 조성물을 인쇄하는 단계;

ii) 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 층을 형성하는 단계;

iii) 후속 층을 형성하기 위해 3D 프린터로 적어도 부분적으로 경화된 층 상에 제 2 열 경화성 실리콘 조성물을 인쇄하는 단계;

iv) 후속 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 후속 층을 형성하는 단계; 및

v) 선택적으로, 3D 물품을 형성하기 위하여 임의의 추가 층(들)에 대해 독립적으로 선택된 열 경화성 실리콘 조성물(들)로 단계 iii) 및 iv)를 반복하는 단계;

여기서 제 1 및 제 2 열 경화성 실리콘 조성물은 서로 동일하거나 상이하고, 제 1 및 제 2 열경화성 실리콘 조성물 중 적어도 하나는 본 발명에 따른 그리고 위에 기재된 바와 같은 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 이다.

본 발명에 의해 제공되는 다른 이점이 다음의 예시적 실시예로부터 분명해질 것이다.

실시예

재료 및 방법

실리콘 조성물의 제조

아래 실시예에서, 하기 성분을 사용하였다:

A1: 선형 α,ω-비닐 폴리디메틸실록산 (평균 점도 3500 mPa.s; Mn

27,000 g/mol)

A2: 선형 α,ω-비닐 폴리디메틸실록산 (평균 점도 20000 mPa.s; Mn

49,000 g/mol)

B: α,ω-수소화물 폴리디메틸실록산 (H-PDMS-H) (점도 7-10 mPa.s; Mn

750 g/mol)

C: 메틸 기 (점도 6-12 mPa.s; 9.5-11.0 중량% SiH 를 갖는 양자 모두의 분자 말단에서 캡핑된 디메틸실록산과 메틸히드로겐실록산의 공중합체 (XL1)

또는

디-메틸히드로겐실록시 기 (점도 28-32 mPa.s; 6.4-8.2 % SiH 중량 기준를 갖는 양자 모두의 분자 말단에서 부분적으로 캡핑된 디메틸실록산과 메틸히드로겐실록산의 공중합체 (XL2)

D: 백금 촉매 용액: 짧은 선형 α,ω-비닐 폴리디메틸실록산 오일에 희석된 백금 금속 (백금에서의 중량% = 10)

E: 인시츄 처리된 친수성 흄드 실리카 (헥사메틸디실라잔으로 처리된 AEROSIL^® 300)

F: ECH (1-에티닐-1-시클로헥산올)

제 1 액체 조성물 (100g 회분(batch)용)

1. 용기에 적절한 양의 LSR 베이스(Base)를 첨가한다.

2. 성분 A 및 E 의 혼합물을 얻기 위해 적절한 양의 비닐 중합체를 용기에 첨가한다.

3. 용기에 적절한 양의 성분 B 를 첨가한다.

4. 20 초 @ 2000 rpm 동안 성분을 빠르게 혼합한다.

5. 용기에 적절한 양의 ECH (F) 를 첨가한다.

6. 용기에 적절한 양의 가교제 (C) 를 첨가한다.

7. 20 초 @ 2000rpm 동안 성분을 빠르게 혼합한다.

8. 15초 동안 손 혼합한다.

9. 20 초 @ 2000 rpm 동안 포뮬레이션을 빠르게 혼합한다. 최종 생성물은 균질한 혼합물로 나타나야 한다.

10. 테스팅 전에 생성물을 적어도 30분 동안 냉각한다.

제 2 액체 조성물 (100g 회분용)

1. 용기에 적절한 양의 LSR 베이스(Base)를 첨가한다.

2. 용기에 적절한 양의 비닐 중합체를 첨가한다.

3. 성분 A 및 E 의 혼합물을 얻기 위해 20 초 @ 2000 rpm 동안 성분을 빠르게 혼합한다.

4. 적절한 양의 10% 백금 촉매 용액 (D) 을 첨가한다.

5. 20 초 @ 2000 rpm 동안 포뮬레이션을 빠르게 혼합한다.

6. 15초 동안 재료를 손 혼합한다.

7. 20 초 @ 2000 rpm 동안 포뮬레이션을 빠르게 혼합한다. 최종 생성물은 균질한 혼합물로 나타나야 한다.

8. 테스팅 전에 재료를 적어도 30분 동안 냉각시킨다.

실리콘 엘라스토머 Z 를 얻기 위해, 전술한 제 1 액체 조성물 및 제 2 액체 조성물을 혼합하고 실온에서 1일 동안, 또는 대안적으로 100℃에서 10분 동안 경화시켰다.

실시예 A - 높은 파단 신율 값을 갖는 실리콘 엘라스토머의 제조

아래 예에서, 성분 A, B, C, 및 E 의 양이 변화되고 제 1 및 제 2 액체 조성물 (파트 # 1 및 2) 을 혼합하고 실온에서 1일 동안 경화할 때, 결과적인 경화된 실리콘 엘라스토머 Z 는 표준 ASTM D-412 를 사용하여 테스트되었다. 2개의 개별 가교제 (성분 (C)가 테스트됨; 표 1 및 2에서, XL1 이 사용되었고 표 3 및 4에서, XL2 가 사용됨.

위의 표에 예시된 바와 같이, 실온에서 하루 경화 후, RHalk 값이 1.00 또는 1.35 인 실리콘 엘라스토머 Z 는 겔형이었고 따라서 파단 신율 및 인장 강도를 측정할 수 없었다. 그러나, RHalk 값이 1.00 보다 크고 1.35 미만인 실리콘 엘라스토머 Z 는 1100% 보다 큰 파단 신율 값으로 표시되는 바처럼 높은 수준의 신장성을 나타내었다.

RHCE 값이 98% 인 실리콘 엘라스토머 Z 도 겔형이었다. 그러나, RHCE 값이 98% 미만인 실리콘 엘라스토머 Z 는 높은 수준의 신장성을 나타냈다. 신장성은 RHCE 값이 감소 (즉, 가교제의 양 증가) 함에 따라 감소하는 경향이 있음에 유의한다. 그러나, 가교제 XL2 를 사용한 실리콘 엘라스토머 Z 는 70% 이상의 RHCE 값으로 매우 신장성이 있고 가교제 XL1 를 사용한 실리콘 엘라스토머 Z 는 50% 이상의 RHCE 값으로 매우 신장성이 있었다.

실시예 B - 높은 파단 신율 값 및 높은 내구성을 갖는 실리콘 엘라스토머의 제조

실시예 A 에서 테스트한 본 발명의 경화된 실리콘 엘라스토머 Z 의 내구성을 측정하기 위해, 두 가지 추가적인 기계적 특성이 측정되었다.

먼저, 각각의 경화 실리콘 엘라스토머가 파단 없이 연신을 견디는지 (즉, 엘라스토머가 1회 넘게 신장될 수 있는지) 를 결정하였다. 가교제 XL1 를 사용하여 제조된 실리콘 엘라스토머 Z 에 대한 데이터는 표 5 에 제시된다. 가교제 XL2 를 사용하여 제조된 실리콘 엘라스토머 Z 에 대한 데이터는 표 6 에 제시된다.

표 5 및 6 에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실리콘 엘라스토머 Z 는 매우 내구성이 있다. α 값이 0.267 인, 가교제 XL1 가 사용될 때 (표 5), RHCE 값이 76% 보다 큰 엘라스토머 Z 는 파단 없이 연신을 견뎠다. α 값이 0.181 인, 가교제 XL2 가 사용될 때 (표 6), RHCE 값이 84% 보다 큰 엘라스토머 Z 는 파단 없이 연신을 견뎠다.

또한 RHalk 값이 1.05보다 크지만 1.25보다 작은 실리콘 엘라스토머 Z 는 사용된 가교제 (XL1 또는 XL2) 에 관계없이 파단 없이 연신을 견뎠다. 그러나, 가교제 XL1를 사용하여, RHalk 값이 1.05보다 크지만 1.35보다 작은 실리콘 엘라스토머 Z 는 파단 없이 연신을 견뎠다.

둘째, 가교제 XL1를 사용하여 제조된 일부 엘라스토머 Z 의 길이는 신장 전후에 측정되었고 원래 길이로의 회복률을 계산했다. 각각의 테스트된 엘라스토머 Z 의 초기 길이는 7.6 cm였다. 각각의 테스트된 엘라스토머 Z 는 원래 길이(76cm)의 1000%까지 한 번 신장된 다음 각각의 엘라스토머 Z 의 길이를, 신장한 직후 (0 분)에, 신장하고 나서 5분 후에, 그리고 다시 신장하고 나서 15분후에, 측정하였다. 데이타가 아래 표 7 에 제시되어 있다.

위에서 나타낸 바처럼, 실시예 2를 제외하고 테스트한 각각의 실리콘 엘라스토머 Z 는 원래 길이의 1000%로 신장한 직후 원래 길이의 120% 이내로 복귀되었다. 게다가, 각각의 실리콘 엘라스토머 Z 는 원래 길이의 1000%로 신장한 후 15 분 이내에 원래 길이의 115% 이내로 복귀되었다. 실제로, RCHE 값이 90% 미만인 실리콘 엘라스토머 Z 는 원래 길이의 1000%로 신장한 후 15분 이내에 원래 길이의 105% 이내로 복귀되었다.

본 명세서에 인용된 모든 참고문헌은, 각각의 참고문헌이 참조에 의해 원용되는 것으로 구체적으로 그리고 개별적으로 표시된 바처럼, 참조에 의해 본 명세서에 원용된다. 임의의 참고문헌의 인용은 출원일 이전의 개시를 위한 것이며 본 개시가 선행 발명으로 인해 그러한 참고 문헌보다 선행할 자격이 없다는 것을 인정하는 것으로 해석되어서는 안된다.

위에서 설명된 요소들 각각, 또는 둘 이상이 함께 또한 위에서 설명된 유형과 상이한 다른 유형의 방법에서 유용한 응용을 찾을 수 있음을 이해할 것이다. 추가 분석 없이, 전술한 내용은 본 개시의 요지를 아주 충분히 드러냄으로써, 다른 이들이, 현재 지식을 적용함으로써, 선행 기술의 견지에서, 첨부된 청구항에 제시된 본 개시의 일반 또는 특정 양태의 본질적 특성을 뚜렷하게 구성하는 특징을 생략하지 않고서 다양한 응용에 이를 쉽게 적합화할 수 있을 것이다. 전술한 실시형태는 단지 예로서 제시되고; 본 개시의 범위는 이하의 청구항에 의해서만 제한되어야 한다.

Claims

하기 성분 (A), (B), (C), (E) 및 (F) 를 포함하지만 (D) 를 포함하지 않는 제 1 액체 조성물 및 성분 (A), (E), 및 (D) 를 포함하지만 (B) 를 포함하지 않고 (C) 를 포함하지 않고 (F) 를 포함하지 않는 제 2 액체 조성물을 포함하는 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물로서,
상기 제 1 액체 조성물 및 상기 제 2 액체 조성물이 따로 저장되고, 혼합 시에, 경화될 때, ASTM D-412 에 따라 측정되는 파단 신율 값이 적어도 800 %인 실리콘 엘라스토머 Z 를 산출하고, 상기 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 는 하기 성분:
(A) 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 100중량부,
(B) 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE,
(C) 분자당 적어도 3개의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 적어도 하나의 오가노실리콘 가교제 XL,
(D) 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D, 및
(E) 적어도 하나의 충전제 E 1 내지 500 중량부,
(F) 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F 0 내지 10 중량부를 포함하고,
A 는 상기 제 1 및 제 2 액체 조성물에서 동일하거나 상이할 수 있고, E 는 상기 제 1 및 제 2 액체 조성물에서 동일하거나 상이할 수 있고,
상기 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A, 상기 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE, 및 상기 오가노실리콘 가교제 XL 의 양은:
1) 비 RHalk 의 값이 1.00<RHalk<1.35 이고, 여기서 RHalk = nH/tAlk 이고:
- nH = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수; 및
- tAlk = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 알케닐 기의 몰 수, 그리고
2) % 몰비 RHCE가 50 % ≤ RHCE < 98 % 범위 내에 있으며, 여기서 RHCE = nHCE/(nHCE + nHXL) x 100, 그리고:
a) nHCE 는 상기 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE 의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수이고,
b) nHXL = 는 상기 오가노실리콘 가교제 XL의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수
가 되도록 결정되고,
분자당 적어도 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 상기 오가노실리콘 가교제 XL는 각 분자 내에 10 내지 500개의 규소 원자를 포함하는 오가노히드로겐폴리실록산이고, 비 α 은 0.01 ≤ α ≤ 0.957 범위 이내이고,
여기서 α= d/(∑Si) 이고:
· d = 분자당 Si 원자에 직접 연결된 H 원자의 수, 그리고
· ∑Si는 분자당 규소 원자의 합이고,
상기 비 α 는 0.20 미만이고, 상기 % 몰비 RHCE는 86 % ≤ RHCE ≤ 96 % 의 범위 내에 있거나,
상기 비 α 는 0.22보다 크고, 상기 % 몰비 RHCE는 78 % ≤ RHCE ≤ 94 % 의 범위 내에 있는, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 오가노히드로겐폴리실록산은 0.45 - 40 중량% SiH를 포함하는, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 오가노실리콘 가교제 XL은
(i) 동일하거나 상이할 수도 있는, 식 (XL-1) 의 적어도 3 개의 실록시 단위 (XL-1):
(H)(Z)_eSiO_(3-e)/2 (XL-1)
[식 중:
- 기호 H는 수소 원자를 나타내며,
- 기호 Z는 1 내지 8개 (이들 포함) 의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
- 기호 e는 0, 1 또는 2와 같다];
(ii) 식 (XL-2) 의 적어도 하나, 또는 1 내지 550 개의 실록시 단위(들):
(Z)_g SiO_(4-g)/2 (XL-2)
[식 중:
- 기호 Z는 1 내지 8개 (이들 포함) 의 탄소 원자를 갖는 알킬을 나타내고,
- 기호 g 는 0, 1, 2 또는 3 과 같다]
를 포함하고,
XL-1 및 XL-2 에서 Z 는 동일하거나 상이할 수 있는, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 알케닐 기-함유 오가노폴리실록산 A 는 하기 식 (1) 을 갖고:

(1)
식 중:
- n 은 1 내지 1000 범위의 정수이고,
- R 은 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기 또는 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필, 또는 아릴기이고,
- R' 은 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐 기 또는 비닐, 알릴, 헥세닐, 데세닐, 또는 테트라데세닐 기이고,
- R" 은 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기 또는 메틸, 에틸, 프로필, 트리플루오로프로필, 또는 아릴기인, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
(G) 0 내지 2 중량부의 적어도 하나의 증점제 G1 또는 적어도 하나의 레올로지 개질제 G2, 및/또는
(H) 0 내지 10 부의 적어도 하나의 첨가제 H 를 더 포함하는, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 디오가노히드로겐실록시-말단 폴리디오가노실록산 CE 는 하기 식 (2) 을 갖고:

(2)
식 중:
- R 및 R" 은 독립적이며 C₁ 내지 C₂₀ 알킬 기로부터 선택되고,
- n 은 1 내지 500 범위의 정수인, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 촉매 D 는 백금족 금속 함유 촉매인, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 충전제 E 는 보강 충전제 E1, 열 전도성 충전제 E2, 전기 전도성 충전제 E3, 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 경화 레이트 개질제 F 는 가교 억제제 F1 및 가교 지연제 F2로 이루어진 군에서 선택되는, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 비 RHalk 의 값은 1.10 ≤ RHalk < 1.25 인, 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 경화시켜 얻어지는 ASTM D-412에 따라 측정된 파단 신율 값이 적어도 800%인, 실리콘 엘라스토머.
제 11 항에 있어서,
(A) 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 100중량부,
(B) 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE,
(C) 분자당 적어도 3개의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 적어도 하나의 오가노실리콘 가교제 XL,
(D) 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D, 및
(E) 적어도 하나의 충전제 E 1 내지 500 중량부,
(F) 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F 0 내지 10 중량부를 포함하고,
상기 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A, 상기 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE, 및 상기 오가노실리콘 가교제 XL 의 양은:
1) 비 RHalk 의 값이 1.00<RHalk<1.35 이고, 여기서 RHalk = nH/tAlk 이고:
- nH = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수; 및
- tAlk = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 알케닐 기의 몰 수, 그리고
2) % 몰비 RHCE가 50 % ≤ RHCE < 98 % 범위 내에 있으며, 여기서 RHCE = nHCE/(nHCE + nHXL) x 100, 그리고:
a) nHCE 는 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE 의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수이고,
b) nHXL = 는 상기 오가노실리콘 가교제 XL의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수
가 되도록 결정되고,
분자당 적어도 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 상기 오가노실리콘 가교제 XL는 각 분자 내에 10 내지 500개의 규소 원자를 포함하는 오가노히드로겐폴리실록산이고, 비 α 은 0.01 ≤ α ≤ 0.957 범위 이내이고,
여기서 α= d/(∑Si) 이고:
· d = 분자당 Si 원자에 직접 연결된 H 원자의 수, 그리고
· ∑Si는 분자당 규소 원자의 합이고,
상기 비 α 는 0.20 미만이고, 상기 % 몰비 RHCE는 86 % ≤ RHCE ≤ 96 % 의 범위 내에 있거나,
상기 비 α 는 0.22보다 크고, 상기 % 몰비 RHCE는 78 % ≤ RHCE ≤ 94 % 의 범위 내에 있는, 실리콘 엘라스토머.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물의 경화 생성물을 포함하는 물품.
제 12 항에 따른 실리콘 엘라스토머를 포함하는 물품.
의료 디바이스 또는 전자 디바이스에서 사용되는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물의 경화 생성물.
실리콘 엘라스토머의 제조 방법으로서,
하기 성분 (A), (B), (C), (E), 및 (F)를 포함하지만 (D) 를 포함하지 않는 제 1 액체 조성물 및 성분 (A), (E), 및 (D) 를 포함하지만 (B) 를 포함하지 않고 (C) 를 포함하지 않고 (F) 를 포함하지 않는 제 2 액체 조성물을 포함하는 2 부분 경화성 액체 실리콘 고무 조성물을 혼합하여 하기 성분들을 포함하는 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X를 산출하는 단계로서,
(A) 분자당 2개의 규소 결합 알케닐기를 갖는 적어도 하나의 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A 100중량부,
(B) 적어도 하나의 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE,
(C) 분자당 적어도 3개의 규소 결합 수소 원자를 함유하는 적어도 하나의 오가노실리콘 가교제 XL,
(D) 적어도 하나의 부가 반응 촉매 D, 및
(E) 적어도 하나의 충전제 E 1 내지 500 중량부,
(F) 적어도 하나의 경화 레이트 개질제 F 0 내지 10 중량부,
A 는 상기 제 1 및 제 2 액체 조성물에서 동일하거나 상이할 수 있고, E 는 상기 제 1 및 제 2 액체 조성물에서 동일하거나 상이할 수 있고,
상기 알케닐기 함유 오가노폴리실록산 A, 상기 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE, 및 상기 오가노실리콘 가교제 XL 의 양은:
1) 비 RHalk 의 값이 1.00<RHalk<1.35 이고, 여기서 RHalk = nH/tAlk 이고:
- nH = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수; 및
- tAlk = 상기 액체 실리콘 고무 조성물 X의 규소 원자에 직접 결합된 알케닐 기의 몰 수, 그리고
2) % 몰비 RHCE 가 50 % ≤ RHCE < 98 % 범위 내에 있으며, 여기서 RHCE = nHCE/(nHCE + nHXL) x 100, 그리고:
a) nHCE 는 상기 디오가노히드로겐실록시 말단 폴리디오가노실록산 CE 의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수이고,
b) nHXL = 는 상기 오가노실리콘 가교제 XL의 규소 원자에 직접 결합된 수소 원자의 몰 수
가 되도록 결정되는, 상기 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X를 산출하는 단계,
및 상기 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 를 경화시켜 ASTM D-412에 따라 측정된 파단 신율 값이 적어도 800% 인 실리콘 엘라스토머를 산출하는 단계
를 포함하고,
분자당 적어도 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 상기 오가노실리콘 가교제 XL는 각 분자 내에 10 내지 500개의 규소 원자를 포함하는 오가노히드로겐폴리실록산이고, 비 α 은 0.01 ≤ α ≤ 0.957 범위 이내이고,
여기서 α= d/(∑Si) 이고:
· d = 분자당 Si 원자에 직접 연결된 H 원자의 수, 그리고
· ∑Si는 분자당 규소 원자의 합이고,
상기 비 α 는 0.20 미만이고, 상기 % 몰비 RHCE는 86 % ≤ RHCE ≤ 96 % 의 범위 내에 있거나,
상기 비 α 는 0.22보다 크고, 상기 % 몰비 RHCE는 78 % ≤ RHCE ≤ 94 % 의 범위 내에 있는, 실리콘 엘라스토머의 제조 방법.
3차원(3D) 물품을 형성하는 방법으로서, 상기 방법은
i) 층을 형성하기 위하여 3D 프린터로 제 1 열 경화성 실리콘 조성물을 인쇄하는 단계;
ii) 상기 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 층을 형성하는 단계;
iii) 후속 층을 형성하기 위해 3D 프린터로 상기 적어도 부분적으로 경화된 층 상에 제 2 열 경화성 실리콘 조성물을 인쇄하는 단계;
iv) 상기 후속 층을 가열하여 적어도 부분적으로 경화된 후속 층을 형성하는 단계; 및
v) 선택적으로, 3D 물품을 형성하기 위하여 임의의 추가 층(들)에 대해 독립적으로 선택된 열 경화성 실리콘 조성물(들)로 단계 iii) 및 iv)를 반복하는 단계를 포함하고;
상기 제 1 및 제 2 열 경화성 실리콘 조성물은 서로 동일하거나 상이하고, 상기 제 1 및 제 2 열경화성 실리콘 조성물 중 적어도 하나는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 경화성 액체 실리콘 고무 조성물 X 인, 3차원(3D) 물품을 형성하는 방법.
삭제
삭제
삭제