KR101343203B1 - 성형된 팽창성 재료 - Google Patents

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Abstract

팽창성 재료는 자동차 같은 제조품의 구조체(12)에 보강부 같은 기능적 부속물을 제공할 수 있는 부품(10)을 형성하도록 성형된다.
팽창성 재료, 형상, 충전재, 발포체, 폴리머, 활성화

Description

성형된 팽창성 재료 {SHAPED EXPANDABLE MATERIAL}
본 발명은 제조품에 적용하기에 적합한 성형된 팽창성 재료에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 차량에 밀봉부, 격벽부(baffling), 보강부, 음향 완충부, 음향 감쇠부, 이들의 조합 등을 제공하기 위해 자동차 같은 수송 차량의 공동 또는 기타 위치에 대한 적용을 위해 성형된 발포성 재료에 관한 것이다.
다년간, 산업계, 특히, 수송 산업계는 자동차 같은 제조품에 밀봉부, 격벽부, 음향 감쇠부, 음향 완충부 및 보강부 같은 기능적 부속물을 제공하는 데 관심을 가져 왔다. 이에 따라, 산업계는 이런 기능적 부속물을 제공하기 위해 매우 다양한 재료 및 부품을 개발하여왔다. 이런 혁신을 이어가기 위해, 본 발명은 이런 기능적 부속물을 제공하기 위한 개선된 재료 및/또는 개선된 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 재료 및/또는 부품은 밀봉부, 격벽부, 음향 감쇠부, 음향 완충부, 그 조합 등을 제공할 수 있지만, 이 부품 및/또는 재료는 보강부의 제공에 특히 적합한 것으로 판명되었다.
부품은 팽창성 재료로 형성되며, 이 부품은 제조품의 구조체에 보강부, 격벽부, 밀봉부 또는 그 조합을 제공하도록 구성된다. 이 부품은 자립 특성(self supporting characteristic)을 나타내는 팽창성 재료를 제공함으로써 형성된다. 제1 경화제를 포함하고, 팽창 중에 자립 특성을 갖는 팽창성 재료의 초기 고상 펠릿이 제공되며, 팽창성 재료의 자립 특성은 펠릿의 처리 동안 팽창성 재료의 부분적 경화를 일으키는 제1 경화제로 인해, 그리고 팽창성 재료 내로 강화 열가소체 및 요변성 또는 섬유성 충전재의 투입하는 것으로 인해 기인된다. 이 부품은 몰딩, 압출 또는 기타 기술에 의해 성형될 수 있다. 그후, 이 부품은 일반적으로 제조품의 구조체에 의해 적어도 부분적으로 형성되어 있는 공동 내에 삽입된다. 삽입 이후, 팽창성 재료는 일반적으로 경화, 팽창 및 구조체의 벽에 대한 부착을 위해 활성화된다.
도1은 본 발명의 태양에 따른 팽창성 재료로 형성된 성형된 부품의 사시도이다.
도2는 본 발명의 태양에 따른 팽창성 재료로 형성된 다른 성형된 부품의 사시도이다.
도2B는 도2의 부품의 단면도이다.
도3은 본 발명의 태양에 따른 팽창성 재료로 형성된 다른 성형된 부품의 사시도이다.
도4는 본 발명의 태양에 따른 부품을 형성하기 위한 예시적 프로세스, 기계 또는 양자 모두의 측면도이다.
본 발명은 성형된 팽창성 재료, 성형된 재료의 형성 및/또는 사용 방법 및 성형된 재료를 포함하는 물품의 제공에 대해 설명한다. 팽창성 재료는 건물, 기기 등 같은 제조품의 구조체에 밀봉부, 격벽부, 완충부, 개조부, 보강부 또는 그 조합 같은 기능적 부속물을 제공하기 위한 부품을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 팽창성 재료의 부품은 특히, 수송 차량(예로서, 배, 열차, 자동차)에 이런 기능적 부속물을 제공하는 것에 적합하다.
성형된 팽창성 재료의 형성은 일반적으로 이하 중 하나 또는 임의의 조합을 포함한다:
1) 팽창성 재료를 형성하기 위해 성분들을 혼합, 성분들은 하나 이상의 중합성 재료, 하나 이상의 경화제 및 하나 이상의 발포제를 포함함,
2) 제조품의 구조체에 대한 적용에 적합한 성형된 팽창성 부품을 형성하기 위해 팽창성 재료를 성형,
3) 제조품의 구조체에 인접하게(예로서, 그 공동내에) 성형된 팽창성 부품을 배치,
4) 성형된 팽창성 부품이 팽창(예로서, 발포)하고, 구조체의 벽에 접착되며, 경화(예로서, 가열경화)하도록 성형된 팽창성 부품을 활성화.
바람직하게는, 본 발명의 팽창성 재료의 성분 및 처리는 팽창성 재료로 실질적으로 전체적으로 균질하게 형성된 부품을 제공할 수 있으며, 여기서, 이 부품은 팽창성 재료의 활성화시, 부품이 그 형상을 현저히 소실하지 않고 부품에 의해 점유되는 체적을 증가시키도록 팽창할 수 있을 만큼 충분히 자립적이다. 그러나, 대안적으로, 이 성분 및 처리는 보다 현저한 형상 변화를 갖는 부품을 형성하기 위해 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
팽창성 재료는 중합성 재료, 경화제, 경화 가속제, 발포제, 발포 가속제, 충전재, 농축제, 계면활성 접착 촉진제, 그 조합 등 같은 다수의 서로 다른 성분 또는 원료를 포함할 수 있다. 일반적으로, 팽창성 재료는 팽창성 재료의 활성화 동안 팽창성 재료에 자립 특성을 제공하는 것을 돕는 기술에 따라 또는 이러한 성분들을 포함하도록 조성될 것이다. 일 예로서, 팽창성 재료는 자립성을 제공하기 위해 하나 이상의 상대적 고분자량의 중합성 재료를 포함할 것이다. 다른 예로서, 팽창성 재료는 팽창성 재료에 자립 특성을 부여하는 것을 돕는 충전재(예로서, 섬유)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 팽창성 재료는 자립 특성을 제공하기 위해 팽창성 재료의 활성화 이전에(예로서, 팽창성 재료의 형성, 처리 및/또는 성형 동안) 팽창성 재료를 적어도 부분적으로 경화하는 제1 경화제를 포함할 수 있다. 또한, 보다 신속한 및/또는 보다 저온의 경화제 및/또는 경화 가속제 및/또는 보다 신속한 또는 보다 저온의 발포제 및/또는 발포 가속제가 사용되어 팽창성 재료가 자립 상태를 유지하면서 팽창성 재료의 활성화가 달성되도록 발포 및 경화 시간을 최소화하는 것도 고려된다. 물론, 이들 재료 또는 기술은 특히 바람직한 팽창성 재료 및 특히 바람직한 팽창성 부품을 형성하기 위해 조합하여 사용될 수 있다.
중합성 재료
본 발명 내에서, 예로서, 공중합에 의해, 혼합에 의해 또는 다른 방식으로 팽창성 재료 내에 다양한 중합체가 포함될 수 있다는 것이 고려된다. 예로서, 비제한적으로, 팽창성 재료에 적절히 통합될 수 있는 다른 중합체는 할로겐화 폴리 머(halogenated polymers), 폴리카보네이트(polycarbonates), 폴리케톤(polyketones), 우레탄(urethanes), 폴리에스테르(polyesters), 시레인(silanes), 술폰(sulfones), 알릴(allyls), 올레핀(olefins), 스티렌(styrenes), 아크릴레이트(acrylates), 메타클릴레이트(methacrylates), 에폭시(epoxies), 실리콘(silicones), 페놀릭(phenolics), 고무(rubbers), 폴리페닐렌 옥사이드(polyphenylene oxides), 테레프탈레이트(terphthalates), 아세테이트(acetates)[예로서, 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate; EVA)], 메타크릴레이트(methacrylates)[예로서, 에틸렌 메틸 아크릴레이트 폴리머(ethylene methyl acrylate polymer; EMA)] 또는 그 혼합물을 포함한다. 다른 가능한 중합성 재료는 비제한적으로, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리올레핀(polyolefin), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리(에틸렌 옥사이드)[poly(ethylene oxide)], 폴리(에틸렌이민)[poly(ethyleneimine)], 폴리에스테르(polyester), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리실록산(polysiloxane), 폴리에테르(polyether), 폴리포스파진(polyphosphazine), 폴리아미드(polyamide), 폴리이미드(polyimide), 폴리이소부틸렌(polyisobutylene), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리(비닐 클로라이드)[poly(vinyl chloride)], 폴리(메틸 메타크릴레이트)[poly(methyl methacrylate)], 폴리(비닐 아세테이트)[poly(vinyl acetate)], 폴리(비닐리덴 클로라이드)[poly(vinylidene chloride)], 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리이소프렌(polyisoprene), 폴리아크릴아미 드(polyacrylamide), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate)이거나, 이들을 포함할 수 있다.
다양한 이소시아네이트 반응성 화합물이 이소시아네이트 반응성 성분을 형성하기 위해 사용될 수 있으며, 이소시아네이트 반응성 성분은 순차적으로 활성화가능한 재료를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 팽창성 재료를 위해 적합한 이소시아네이트 반응성 화합물은 일반적으로 약 1 내지 약 8 또는 그 이상의 이소시아네이트 반응성 그룹을 포함하고, 바람직하게는 약 2 내지 약 6 이소시아네이트 반응성 그룹을 포함한다. 적절한 화합물은 폴리아세탈(polyacetals), 폴리카보네이트(polycarbonates), 폴리에스테르에테르(polyesterethers), 폴리에스테르 카보네이트(polyester carbonates), 하이드로카본 폴리티오에테르(hydrocarbons polythioethers), 폴리아미드(polyamides), 폴리에테르(polyethers)과 글리콜(glycols)과 폴리에스테르(polyesters)와 캐스터 오일(castor oil)과 같은 폴리올(polyols)[예로서, 디- 또는 폴리하이드릭 알콜(di- or polyhydric alcohols)], 폴리에스테르아미드(polyesteramides), 폴리실록산(polysiloxanes), 폴리부타디엔(polybutadienes) 및 폴리아세톤(polyacetones)을 포함한다. 이소시아네이트 반응성 화합물은 일반적으로 약 2 이하 내지 약 4 이상의 반응성 아미노나 하이드록실 그룹을 포함한다. 이소시아네이트 반응성 화합물은 약 5 내지 약 100 중량%(이소시아네이트 반응성 성분의 총 중량에 기초함), 더 일반적으로는 약 10 내지 약 90 중량%, 더 더욱 일반적으로는 약 40 내지 약 80 중량%의 양으로 이소시아네이트 반응성 성분 내에 포함될 수 있다. 비록 필수적이지는 않지만, 상술한 이소시아네 이트 반응성 화합물은 이소시아네이트와 반응시, 가스(예로서, CO2)를 방출함으로써 발포 효과를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 팽창성 재료는 재료에 자립 특성을 제공하는 것을 돕기 위한 상대적 고분자량을 갖는 재료를 포함할 수 있다. 이들 중합성 재료는 페녹시 수지(phenoxy resins), 우레탄(urethanes), 엘라스토머(elastomers), 고무(rubbers)[예로서, 니트릴 고무(nitrile rubber)], 이소시아네이트 반응성 화합물(isocyanate reactive compounds), 폴리아미드(polyamides), 폴리아미드 합금(polyamide alloys), 에틸렌 공중합체(ethylene copolymers)(예로서, EVA 또는 EMA), 고체 에폭시 수지(solid epoxy resins), 에폭시/고무 부가물(epoxy/rubber adducts)[예로서, 카르복실레이티드 니트릴 고무/에폭시 부가물(carboxylated nitrile rubber/epoxy adducts) 또는 CTBN/에폭시 부가물(CTBN/epoxy adducts)], 그 조합 등 같은 여기에 설명된 재료 중 임의의 재료로부터 선택될 수 있다. 한가지 양호한 재료는 에폭시 기반 재료이며, 더 바람직하게는 고체 비스페놀 A 에폭시 수지(solid bisphenol A epoxy resin)이다.
중합성 재료가 포함될 때, 상대적 고분자량을 갖는 활성화가능한 재료 내의 중합성 재료의 백분율은 바람직하게는 적어도 약 30 중량% 이지만, 그 미만일 수 있으며, 더 바람직하게는 적어도 약 50 중량%, 더 더욱 바람직하게는 적어도 약 65 중량%이다. 여기서 사용될 때, 상대적 고분자량은 대략 실온(예로서, 약 5℃와 약 50℃ 사이)에서 중합성 재료를 고체 상태로 유지하기에 충분히 높은 분자량을 의미 하는 것을 의도한다. 예로서, 에폭시 기반 재료(예로서, 비스페놀 에폭시 기반 재료)를 위한 상대적 고분자량은 일반적으로 약 1000 정도 보다 크고, 더 일반적으로는 약 1200 보다 크며, 더 더욱 일반적으로는 약 1400, 2000 또는 심지어 2750 보다 크다. 폴리아미드 또는 폴리아미드 혼합물을 위한 상대적 고분자량은 일반적으로 약 10,000 정도 보다 크며, 더 일반적으로는 약 20,000 보다 크고, 더 더욱 일반적으로는 약 30,000, 40,000 또는 심지어 50,000 보다 크다.
중합성 재료는 일반적으로 팽창성 재료의 적어도 약 25 중량%, 더 일반적으로는 적어도 40 중량%, 더 더욱 일반적으로는 적어도 60, 70, 80 중량%이다. 물론, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 발명의 범주내에서 보다 작은 양이 사용될 수 있다.
강화된 열가소체
또한, 팽창성 재료는 하나 이상의 강화된 열가소성 재료를 포함할 수도 있다. 강화될 수 있는 열가소체의 예는 폴리올레핀(polyolefin)[예로서, 폴리에틸렌(polyethylene)], 폴리프로필렌 에틸렌 메타크릴레이트(polypropylene ethylene methacrylate), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate), 열가소성 에폭시 수지(thermoplastic epoxy resin), 폴리에스테르(polyester), 폴리아미드(polyamide), 그 조합 등을 비제한적으로 포함하며, 이런 열가소체는 더 강인한 열가소체, 엘라스토머, 열가소성 엘라스토머 또는 그 조합 같은 강화 재료로 강화될 수 있다.
한가지 양호한 강화된 열가소체는 열가소성 폴리올레핀 또는 엘라스토머 같 은 강화 폴리머와 반응된 및/또는 이들로 강화된 열가소성 에폭시 수지(TPER)이다. 이런 TPER 재료의 예는 폴리(하이드록시 에테르)[poly(hydroxy ethers)] 또는 폴리에테르아민(polyetheramines)과, 특히, 열가소성 하이드록실-기능화 폴리에테르아민(thermoplastic hydroxyl-functionalized polyetheramines)[예로서, 폴리하이드록시 아미노 에테르(polyhydroxy amino ethers)(PHAE)]이고, 이들은 특히 본 발명을 위한 열가소체로서 특히 적합하다. 이들 폴리에테르아민은 일반적으로, 근본적(즉, 적어도 70, 80, 90% 또는 그 이상) 선형성 하이드록실-기능화 폴리에테르아민 수지를 형성하기 위해, 하나 이상의 다기능기(polyfunctional), 바람직하게는 2기능기(difunctional) 에폭시 수지와 하나 이상의 다기능기, 바람직하게는 2기능기 아민의 반응을 통해 형성된다. 바람직하게는 폴리에테르아민 수지의 분자량은 에폭시에 대한 아민의 반응 비율을 변경함으로써 변경될 수 있다. 적절한 PHAE의 다른 예들은 전체적으로 본 명세서에 참조로 통합되어 있는 미국 특허 제5,275,853호 및 제5,464,924호에 개시되어 있다.
이런 원형 열가소성 폴리머(original thermoplastic polymers)는 원형 열가소체와 반응 또는 접목될(grafted) 수 있는 하나 이상의 다른 강화 폴리머(예로서, 더 강인한 열가소체, 엘라스토머, 이들 양자 모두 등)로 강화될 수 있다. 이런 적절한 또는 원형 열가소성 폴리머(예로서, PHAE 같은 열가소성 에폭시 수지)는 하이드록실 그룹, 에폭시 그룹, 아민 그룹, 그 조합 등 같은 반응 또는 기능 그룹을 포함하며, 이들 원형 열가소체를 강화하기에 적합한 강화 폴리머는 원형 열가소체의 기능 그룹과 반응할 수 있는 카르복실산(carboxylic acids), 말레익산(maleic acids) 또는 양자 모두 같은 화학 기능 그룹을 포함할 것이다(예로서, 포함하도록 변형되어 있다). 이런 화학적 기능 그룹을 포함하도록 변형될 수 있는 강화 폴리머의 예는 폴리올레핀(예로서, 폴리에틸렌), 에틸렌 함유 폴리머, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 폴리아세테이트, 열가소성 폴리올레핀[예로서, 에틸렌 메타크릴레이트(EMA), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 양자 모두], 그 조합 등 및/또는 폴리이소프렌, 폴리부타디엔이나 이들 양자 모두 같은 엘라스토머를 비제한적으로 포함한다.
일 양호한 실시예에서, 열가소성 에폭시 수지에 대한 전술한 설명에 따른 열가소성 에폭시 수지(예로서, PHAE)는 상술한 반응성 또는 기능성 TPER과 강화 폴리머의 혼합 및 화학적 반응에 의해 열가소성 아세테이트(EVA), 열가소성 아세테이트(EMA) 또는 양자 모두 같은 강화 폴리머로 강화되며, 여기서, 강화 폴리머는 하나 이상의 아민, 에폭사이드 그룹, 카르복실산 그룹, 말레익산 그룹, 안하이드라이드 그룹, 그 조합 등 같은 하이드록실 및/또는 //에폭시 반응성 그룹로 기능화된다. 이런 기능화된 강화 폴리머(예로서, 상대적으로 더 강인한 열가소체)의 일 예는 아케마 케미컬스(Arkema Chemicals)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 LOTADER AX8950 하에 판매되는 글리시딜 메타크릴레이트 변형 에틸렌 메타크릴레이트 폴리머(glycidyl methacrylate modified ethylene methacrylate polymer)(예로서, 공중합체 또는 3량체)이다. 이런 기능화된 강화 폴리머(예로서, 상대적으로 더 강인한 열가소체)의 다른 예는 상표명 FUSABOND MC 190D 또는 MC 250D 하에 판매되는 말레익 안하이드라이드 변형 에틸렌 비닐 아세테이트(maleic anhydride modified ethylene vinyl acetate)이며, 이들 양자 모두는 듀퐁(DuPont)으로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 또 다른 기능화된 강화 폴리머(예로서, 엘라스토머, 열가소체 또는 그 조합)의 예는 역시 아케마 케미컬스(Arkema Chemicals)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 LOTADER 3410하에 판매되는 말레익 안하이드라이드로 변형된 에틸렌 부틸 아크릴레이트이다.
이런 강화 폴리머는 다양한 방식에 따라 원형 열가소체의 원형 열가소성 체인과 또는 체인 내로 반응(예로서, 체인에 접목)될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 강화 폴리머는 원형 열가소성 체인 자체 내로 반응되거나, 원형 열가소성 체인에 대해 측쇄(pendant)되거나, 원형 체인의 말단이 되는 등이 이루어질 수 있다. 강화 폴리머의 이런 위치는 일반적으로, 원형 열가소체(예로서, TPER)의 반응성 그룹(예로서, 아민 또는 하이드록실 그룹)의 위치, 더 강인한 열가소체(예로서, EVA, EMA 또는 그 조합) 상의 반응성 그룹(예로서, 에폭사이드 그룹, 안하이드라이드 그룹 또는 양자 모두)의 위치 또는 양자 모두에 의존한다. 따라서, 강화된 열가소체는 원형 열가소체/더 강인한 열가소체 부가물 또는 반응 생성물[예로서, TPER/폴리올레핀 폴리머(예로서, 공중합체, 3량체 또는 양자 모두)]이다. 예들은 TPER/EVA(예로서, PHAE/EVA) 공중합체 및 TPER/EMA(예로서, PHAE/EMA) 공중합체를 포함한다.
원형 열가소체 및 강화 폴리머는 다양한 프로토콜에 따라 혼합 및/또는 반응될 수 있다. 양호한 실시예에 따르면, 원형 열가소체는 압출기(예로서, 25mm 트윈 스크류 압출기) 또는 배치 혼합기 내에서 전술된 바와 같은 열가소체와 반응하도록 더 강인한 열가소체와 용융 혼합된다. 이 혼합을 위한 바람직한 온도는 혼합 및 반응되는 열가소체 및/또는 폴리머에 따라 변할 수 있지만, 일반적으로, TPER의 Tg 보다 크거나, 강화 폴리머의 Tm 보다 크거나, 양자 모두 보다 크다. 일반적 온도의 비제한적 예들은 약 93.3℃(200℉)와 약 260℃(500℉) 사이, 더 일반적으로는 약 148.9℃(300℉)와 약 215.6℃(420℉) 사이, 그리고, 더 더욱 일반적으로는 약 171.1℃(340℉)와 204.4℃(400℉) 사이이다. 이 방식의 강화는 원형 열가소체와 강화 폴리머(예로서, 더 강인한 열가소체)의 상호혼합 및 반응을 가능하게 하며, 여기서, 원형 열가소체 및 강화 폴리머 중 하나 또는 양자 모두는 실온(23℃)에서 고체이며, 그 반응 생성물도 실온에서 고체이다. 이런 고체는 성형, 처리 등이 편리할 수 있는 덩어리[예로서, 펠릿(pellet), 청크(chunk) 등]로서 제공될 수 있다. 바람직하게는, 이런 강화된 열가소성 재료는 본 발명에 따라 형성된 생성물에 자립 특성 및/또는 충격 강도를 제공하는 것을 도울 수 있다.
적절한 강화된 열가소체(예로서, 강화된 TPER)의 예들은 2006년 5월 19일자로 출원된 발명의 명칭이 "강화된 중합성 재료 및 그 형성 및 사용 방법(Toughened Polymeric Material and Method of Forming and Using the same)"인 미국 특허 출원 번호 제60/747,677호 및 본 출원과 동일자로 출원되고 전술한 출원과 동일한 명칭을 갖는 미국 특허 출원-대리인 문서 번호 1001-232P2-에 개시되어 있으며, 이들 출원들 양자 모두는 전체적으로 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
경화제 및 가속제
본 기술 분야의 숙련자들이 알고 있는 바와 같이, 팽창성 재료의 경화제 및 가속제는 일반적으로 경화되는 중합성 재료에 의존한다. 경화제 및 경화 가속제의 양은 원하는 셀 구조(cellular structure)의 유형, 원하는 팽창성 재료의 팽창량, 원하는 팽창 속도, 원하는 팽창성 재료의 구조적 특성 등에 따라 팽창성 재료 내에서 광범위하게 변할 수 있다. 팽창성 재료 내에 존재하는 경화제 또는 경화 가속제를 위한 예시적 범위는 예로서, 0.1 중량% 내지 약 7 중량%의 범위이다.
유용한 경화제의 부류는 지방족(aliphatic) 또는 방향족(aromatic) 아민 또는 그 각각의 부가물, 아미도아민(amidoamines), 폴리아미드(polyamides), 고리지방족 아민(cycloaliphatic amines)[예로서, 안하이드라이드(anhydrides), 폴리카르복실릭 폴리에스테르(polycarboxylic polyesters), 이소시아네이트(isocyanates)], 페놀-기반 수지(phenol-based resins)[페놀 또는 크레졸 노볼락 수지(phenol or cresol novolak resins), 페놀 테르펜(phenol terpene), 폴리비닐 페놀(polyvinyl phenol) 또는 비스페놀-A 포름알데히드 공중합체(bisphenol-A formaldehyde copolymers), 비스하이드록시페닐 알칸(bishydroxyphenyl alkanes) 같은 공중합체 등 같은] 또는 그 혼합물로부터 선택된 재료를 포함한다. 특히 양호한 경화제는 트리에틸렌테트라민(triethylenetetramine), 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine), 테트라에틸렌펜타민(tetraethylenepentamine), 시아노구아니딘(cyanoguanidine), 디시안디아미드(dicyandiamides) 등 같은 변형 및 비변형 폴리아민(modified and unmodified polyamines) 또는 폴리아미드을 포함한다. 경화제를 위한 가속제{예로서, 메틸렌 디페닐 비스 우레아(methylene diphenyl bis urea), 이미다졸, 4,4' 메틸렌 비스(페닐 디메틸 우레아)[imidazole, 4,4' methylene bis(phenyl dimethyl urea)] 또는 그 조합 같은 변형 또는 비변형 우레아}도 팽창성 재료를 준비하기 위해 제공될 수 있다.
다른 적절한 촉매 또는 경화제는 테르티아리 아민(tertiary amines) 및 금속 화합물을 포함한다. 적절한 테르티아리 아민 촉매는 트리에틸아민(triethylamine), 트리부틸아민(tributylamine), N-메틸모르폴린(N-methylmorpholine), N-에틸모르폴린(N-ethylmorpholine), N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌 디아민(N,N,N',N'-tetramethylethylene diamine), 펜타메틸디에틸렌 트리아민(pentamethyldiethylene triamine) 및 보다 높은 동족체(higher homologs), 1,4-디아자비사이클로[2.2.2]옥탄(1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane), N-메틸-N'-(디메틸아미노에틸)피페라진[N-methyl-N'-(dimethylaminoethyl)piperazine], 비스(디메틸아미노알킬)피페라진[bis(dimethylaminoalkyl)piperazines], N,N-디메틸벤질아민(N,N-dimethylbenzylamine), N,N-디메틸사이클로헥실아민(N,N-dimethylcyclohexylamine), N,N-디에틸벤질아민(N,N-diethylbenzylamine), 비스(N,N-디에틸아미노에틸)아디페이트[bis(N,N-diethylaminoethyl)adipate], N,N,N',N',-테트라메틸-1,3-부탄디아민(N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-butanediamine), N,N-디메틸-.베타.-페닐에틸아민(N,N-dimethyl-.beta.-phenylethylamine), 1-메틸 이미다졸(1-methyl imidazole), 1,2-디메틸이미다졸(1,2-dimethylimidazole), 2-메틸이미다졸(2-methylimidazole), 모노사이클릭 및 바이사이클릭 아미딘(monocyclic and bicyclic amidines), 비스(디알킬아미노)알킬 에테르[bis(dialkylamino)alkyl ethers](미국 특허 제3,330,782호) 및 테르티아리 아민(tertiary amines)을 포함하는 아미드 그룹(바람직하게는 포름아미드 그룹)을 포함한다. 또한, 사용되는 촉매는 2차 아민(디에틸아민 같은) 및 알데히드(바람직하게는 포름알데히드) 또는 케톤(아세톤 같은) 및 페놀의 공지된 만니히 염기(Mannich bases) 일 수도 있다.
경화의 시작과 실질적 완전한 경화(즉, 특정 활성화가능한 재료에 대하여 가능한 경화의 적어도 90%) 사이의 시간을 단축시키고, 그 자립 특성을 유지하면서 팽창성 재료를 경화하기 위해, 제안된 바와 같이, 더 급속한 경화제 및/또는 가속제가 바람직하다. 본 명세서에서 사용될 때, 경화의 시작은 팽창성 재료의 활성화 동안 받게 되는 실질적 전체 경화의 3% 이상 10% 이하를 의미하기 위해 사용된다. 본 발명에서, 일반적으로 경화의 시작과 실질적 완전한 경화 사이의 시간은 약 30분 미만, 더 일반적으로는 약 10분 미만, 더 더욱 일반적으로는 약 5분 미만인 것이 바람직하다. 중합성 재료의 연화 시간, 경화 시간 및 기포 형성 또는 발포 시간을 보다 밀접하게 상관시키는 것은 자립 특성의 현저한 소실 없이 팽창성 재료의 활성화를 가능하게 하는 것을 도울 수 있다는 것을 주의하여야 한다. 일반적으로, 본 기술의 숙련자는 실험을 통해 상술한 다양한 경화제 및/또는 가속제 또는 기타를 사용하여 바람직한 경화 시간을 얻을 수 있는 것으로 고려된다. 활성화 동안의 경화를 위해 사용되는 디시안아미드 경화제 또는 기타 보조제에 대하여, 에어 프로덕츠(Air Products)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 ANCAMINE 2441 또는 2442 또는 2014 AS 하에 판매되는 변형 폴리아민(예로서, 고리지방족 아 민), 에어 프로덕츠(Air Products)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 CUREZOL 2MA-OK 하에 판매되는 이미다졸(예로서, 4-디아미노-6[2'-메틸이미다조일-(1')에틸-에스-트리아진 이소시아누릭), 아지니모토(Ajinimoto)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 PN-23 하에 판매되는 아민 부가물, 아지니모토(Ajinimoto)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 ADH 하에 판매되는 아디픽 하이드라자이드(adipic hydrazide) 또는 A&C 카탈리스트(A&C Catalyst)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 LC-65 하에 판매되는 이소시아네이트 및 이미다졸의 부가물 같은 다른 경화제 또는 가속제가 특히 바람직한 경화 시간을 생성할 수 있는 것으로 판명되었다.
또한, 앞서 제안된 바와 같이, 팽창성 재료는 재료의 활성화 이전에 팽창성 재료를 적어도 부분적으로 경화하는 경화제를 포함하도록 조성될 수 있다. 부분적 경화 단독으로 또는 팽창성 재료의 다른 특성 및 원료와의 조합으로 활성화(예로서, 경화 및/또는 발포) 동안, 일반적으로 부품으로서 성형된 팽창성 재료가 그 형상의 현저한 소실 없이 단지 체적만이 팽창하도록 팽창성 재료에 충분한 자립 특성을 부여하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 팽창성 재료는 제1 경화제, 선택적으로, 제1 경화 가속제와, 제2 경화제, 선택적으로 제2 경화 가속제를 포함하며, 이들 모두는 잠재성(latent)인 것이 바람직하다. 제1 경화제 및/또는 가속제는 일반적으로 팽창성 재료 또는 팽창가능한 재료로부터 제조된 부품에 바람직한 자립 특성을 제공하는 것을 적어도 보조하기 위해 팽창성 재료의 처리(예로서, 혼합, 성형 또는 그 조합) 동안 팽창성 재료를 적어도 부분적으로 경화하도록 설계되는 것이 일반적이다. 이때, 제2 경화제 및/또는 가속제는 그들이 열, 습기 등 같은 조건에 노출될 때 팽창성 재료를 경화하도록 잠재성인 것이 일반적이다.
본 실시예의 한가지 양호한 예로서, 제2 경화제 및/또는 가속제는 그들 중 하나 또는 양자 모두가 제2 또는 활성화 온도 또는 온도 범위에서 팽창성 재료의 중합성 재료를 경화하도록 잠재성이다. 그러나, 제1 경화제 및/또는 가속제도 잠재성이지만, 이들 중 어느 하나 또는 양자 모두는 제2 또는 활성화 온도 미만인 제1 상승된 온도에 노출될 때 팽창성 재료를 부분적으로 경화한다.
제1 온도 및 부분적 경화는 일반적으로 재료의 혼합, 성형 또는 양자 모두 동안 이루어진다. 예로서, 제1 온도 및 부분적 경화는 팽창성 재료의 원료를 혼합하고 팽창성 재료를 다이를 통해 특정 형상으로 압출하는 압출기 내에서 이루어질 수 있다. 다른 예로서, 제1 온도 및 부분적 경화는 팽창성 재료의 원료를 성형 및 선택적으로 혼합하는 성형기(예로서, 사출 성형, 블로우 성형, 압축 성형) 내에서 이루어질 수 있다. 이런 실시예를 위한 제1 경화제는 그 화학적 조성으로 인해 경화되는 특정 열을 갖는 경화제이거나, 처리 조건에서 파괴(예로서, 용융 또는 파열)되는 열가소체 같은 재료내에 캡슐화된 저온 경화제일 수 있다.
일 실시예에서, 혼합기 또는 압출기(예로서, 트윈 스크류 압출기)가 사출 성형 유닛에 팽창성 재료를 공급할 수 있는 것으로 고려된다. 압출기는 사출 성형 유닛에 직접적으로 공급하거나, 저장부에 공급하고 이 저장부가 사출 성형 유닛에 공급할 수 있다. 이런 실시예에서, 압출기, 저장부, 사출 성형 유닛 또는 그 조합 내에서 부분적 경화 또는 가교 결합이 이루어질 수 있다.
그후, 팽창성 재료의 일부가 적용되는 제조품의 처리 동안 받게되는 온도 동안 제2 또는 활성화 온도 및 실질적 완전한 경화가 달성된다. 예로서, 자동차 산업에서, 이-코트(e-coat) 및 페인트 오븐이 활성화 온도를 제공할 수 있다. 일반적으로, 보다 상세히 후술될 바와 같이, 팽창성 재료를 활성화 온도에서 추가 팽창시키는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 부분적 경화는 다양한 기술에 의해 실시될 수 있다. 예로서, 제1 경화제 및/또는 가속제에 의해 실제로 반응되는 것 보다 현저히 많은 반응 부위를 중합성 재료가 제공하도록 제1 경화제 및/또는 가속제도 서브-화학양론적 양으로 팽창성 재료에 추가될 수 있다. 양호한 서브-화학양론적 양은 중합성 재료에 의해 제공되는 가용 반응 부위의 60% 이하, 40% 이하 또는 30%, 25% 또는 심지어 15% 이하의 반응을 유발할 수 있는 양의 제1 경화제 및/또는 가속제를 포함한다. 대안적으로, 다수의 서로 다른 중합성 재료가 제공되고, 제1 경화제 및/또는 가속제가 단지 중합성 재료 중 하나 또는 부분집합과만 반응할 때 같이, 중합성 재료의 일부와만 반응할 수 있는 제1 경화제 및/또는 가속제를 제공함으로써 부분적 경화가 실행될 수 있다. 이런 실시예에서, 제1 경화제 및/또는 가속제는 일반적으로 중합성 재료의 60 중량% 이하, 40 중량% 이하 또는 30 중량%, 25 중량% 또는 심지어 15 중량%와 반응한다. 개괄적으로 말하면, 보다 낮은 부분적 경화의 양은 보다 큰 팽창 및 보다 양호한 접착을 가능하게 하며, 보다 큰 양은 종종 보다 큰 자립성을 제공한다.
다른 실시예에서, 활성화가능한 재료는 제2 성분과 제1 성분의 상호혼합시 부분적으로 경화하는 2성분 시스템을 사용하여 형성될 수 있다. 이런 실시예에서, 제1 성분은 일반적으로 제1 경화제, 제1 경화 가속제 또는 양자 모두를 구비하고, 제2 성분은 제1 및 제2 성분의 혼합시 경화제 및/또는 가속제에 의해 경화(예로서, 가교결합)되는 하나 이상의 중합성 재료를 구비한다. 이런 혼합은 일반적으로 140 또는 150℃ 미만의(예로서, 약 10℃ 내지 약 120℃의) 온도에서 이루어진다.
전술한 실시예와 유사하게, 부분적 경화는 단독으로 또는 팽창성 재료의 다른 특성이나 원료와 조합하여, 팽창성 재료에 현저한 자립 특성을 부여하며, 그래서, 활성화 및/또는 발포 동안, 일반적으로 부품과 같은 형상인 팽창성 재료는 그 형상을 현저히 소실하지 않고 단지 체적만이 팽창한다.
또한, 전술한 실시예와 유사하게, 부분적 경화는 다양한 기술에 의해 실행될 수 있다. 예로서, 중합성 재료(들)가 제1 경화제 및/또는 가속제에 의한 실제 반응 보다 현저히 많은 반응 부위를 제공하도록 제1 성분 및 제2 성분의 혼합시 제1 경화제 및/또는 가속제가 팽창성 재료 내에 서브-화학양론적 양으로 존재할 수 있다. 양호한 서브-화학양론적 양은 중합성 재료에 의해 제공되는 가용 반응 부위의 60% 이하, 40% 이하 또는 30%, 25% 또는 심지어 15% 이하의 반응을 유발할 수 있는 제1 경화제 및/또는 가속제의 양을 갖는 것을 포함한다. 대안적으로, 다수의 서로 다른 중합성 재료가 제공되고 제1 경화제 및/또는 가속제가 단지 중합성 재료 중 하나 또는 그 부분집합과만 반응할 때 같이 중합성 재료의 일부와만 반응할 수 있는 제1 경화제 및/또는 가속제를 제공함으로써 부분적 경화가 실행될 수 있다. 이런 실시예에서, 제1 경화제 및/또는 가속제는 일반적으로 중합성 재료의 60 중량% 이하, 40 중량% 이하 또는 30 중량%, 25 중량% 또는 심지어 15 중량% 이하와 반응한다.
팽창성 재료의 다른 원료(즉, 부가적 중합성 재료, 충전재, 다른 첨가제, 발포제 및/또는 가속제 등)는 2 성분 시스템의 제1 또는 제2 성분의 일부일 수 있다. 일반적으로, 다른 부가적 원료는 제1 성분과 제2 성분의 적절한 완전한 혼합을 가능하게 하는 방식으로 성분들 사이에서 나누어진다. 일반적으로, 이는 팽창성 재료가 실질적으로 균질해지는 것을 돕는다.
2 성분 시스템에 의해 형성되는 팽창성 재료는 여기에 설명된 임의의 기술(예로서, 다이를 통한 압출, 사출 성형 등)에 따라 성형될 수 있다. 그러나, 일 양호한 실시예에 따라서, 팽창가능한 재료가 혼합 및/또는 부분적으로 경화됨에 따라 팽창성 재료를 성형하게 되는 하나 이상의 공동을 갖는 다이 내에 제1 및 제2 성분 양자 모두가 제공되고 그 내부에서 혼합된다. 이 때문에, 2 성분 재료는 고압 또는 저압 캐스팅 또는 반응 사출 성형에 의해 성형될 수 있는 것으로 고려된다.
일반적으로 여기에 설명된 또는 다른 임의의 경화제 및/또는 경화 가속제가 팽창성 재료를 위한 제1 및 제2 경화제로서 사용될 수 있으며, 사용되는 경화제 또는 가속제는 원하는 활성화 조건과 원하는 부분적 경화 조건에 의존하는 것이 일반적이다. 그러나, 에어 프로덕츠(Air Products)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 ANCAMINE 2337 또는 2014하에 판매되는 변형 폴리아민(예로서, 고리지방족 아민)일 수 있는 방해 아민(hindered amine)[예로서, 입체 방해(sterically hindered)]이 제1 경화제로 특히 유용한 것으로 판명되었다. 또한, 경화제는 화학적으로 차단(blocked) 또는 방해(hindered)될 수도 있다. 다른 바람직한 제1 경화제는 팽창성 재료의 혼합, 형성 및/또는 성형(예로서, 압출 성형 등)의 온도에서 중합성 재료를 경화하는 것들이다. 따라서, 경화제는 일반적으로 30℃ 보다 높은, 그러나 그보다 낮을 수 있는 온도, 더 일반적으로는 50℃ 보다 높은, 그리고, 더 더욱 일반적으로는 70℃ 보다 높은 온도 및/또는 150℃ 보다 낮은, 더 일반적으로는 120℃ 보다 낮은, 더 더욱 일반적으로는 100℃ 보다 낮은 온도에서 폴리머 재료를 경화한다. 또한, 제1 또는 제2 경화제는 제1 또는 제2 경화를 가능하게 하도록, 여기에 설명된 바람직한 온도에서 또는 압력 같은 다른 조건에 기초하여 파괴(예로서, 용융 또는 파열)되는 열가소체 같은 재료 내에 캡슐화된 상온 또는 상승된 온도 경화제일 수 있다.
이소시아네이트 반응성 시스템(예로서, 폴리우레탄 또는 폴리올 시스템)은 2 성분 시스템(즉, 혼합시 반응하는 제1 경화제와 열 같은 조건에 대한 노출시 반응하는 제2 경화제)으로서 설계될 수 있거나, 제1 및 제2 잠재성 경화제(즉, 제1 온도 및 보다 높은 제2 온도 같은 하나 이상의 조건들에 대한 노출시 반응하는 제1 및 제2 경화제)를 가질 수 있다. 일반적으로, 잠재성 경화제는 동일한 방식으로 차단(blocked)된다.
필수적이지는 않지만, 이소시아네이트는 이소시아네이트 성분, 활성화가능 재료 또는 양자 모두가 실질적으로 자유 비반응(NCO) 그룹이 없도록 차단되는 것이 바람직하다. 예로서, 상술한 이소시아네이트 중 하나는 상승된 온도에서 상술한 이소시아네이트 반응성 화합물과 트랜스-에스테르화(trans-esterification) 반응을 받아 접착제, 발포체, 그 조합 등일 수 있는 폴리우레탄을 형성할 수 있는 우레탄, 우레아, 알로포네이트 비우레트(alophonate biuret) 등 같은 차단된 이소시아네이트(예로서, 불활성 부가물)를 형성하도록 반응될 수 있다. 열의 추가로 이루어지는 차단된 이소시아네이트와 폴리올 사이의 한가지 반응의 예는 아래의 반응 체계에 예시되어 있다.
[반응 체계 1]
Figure 112008027111082-pct00001
일반적으로, 이소시아네이트는 이들이 비교적 낮은 온도(예로서, 약 80℃ 미만, 더 일반적으로는 약 60℃ 미만, 더 더욱 일반적으로는 약 40℃ 미만의 온도)에서 팽창성 재료 내의 이소시아네이트 반응성 화합물과 반응하지 않도록 차단된다. 그러나, 차단된 이소시아네이트는 일반적으로 비교적 더 높은 온도(예로서, 약 100℃ 보다 높은, 더 일반적으로는 약 120℃ 보다 높은, 더 더욱 일반적으로는 약 160 ℃ 보다 높은 온도)에서 차단해제된다. 차단된 이소시아네이트를 차단해제하기 위해, 팽창성 재료는 일반적으로, 적어도 약 10분 정도, 더 일반적으로는 적어도 약 20분(예로서, 약 30분), 더 더욱 일반적으로는 적어도 약 45분(예로서, 약 60분) 동안 상승된 온도에 노출되어야 한다.
이소시아네이트는 원하는 차단 해제 온도에 따라 다양한 화학적 화합물을 사용하여 차단될 수 있다. 3,5 디메틸 피라졸 같은 피라졸은 약 100℃와 약 120℃ 사이의 차단해제 온도가 필요할 때 차단제로서 사용될 수 있다. 메틸 에틸 케톡심 같은 케톡심(ketoxime)은 약 140℃와 약 200℃ 사이의 차단해제 온도가 필요할 때 차단제로서 사용될 수 있다. 말로닉산 에스테르 같은 산 에스테르는 약 80℃와 약 100℃ 사이의 차단해제 온도가 필요할 때 차단제로서 사용될 수 있다. 일 양호한 실시예에서, 카프로락탐, 알킬레이티드 페놀 또는 양자 모두 같은 차단제가 약 150℃와 약 170℃ 사이의 차단해제 온도를 제공하기 위해 사용된다. 이소프로필 알콜도 차단제로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 활성화가능한 재료는 본 명세서에 설명된 임의의 이소시아네이트를 포함할 수 있으며, 이소시아네이트는 선택된 이소시아네이트를 차단하기에 적합한 상술한 차단제 중 임의의 차단제로 차단될 수 있는 것으로 고려된다.
예시적인 차단된 이소시아네이트는 하나 이상의 알킬레이티드 페놀로 차단되고 선택적으로 가소제를 포함하는 비용매 TDI-프리폴리머를 비제한적으로 포함한다. 약 160℃ 보다 높은 차단해제 온도를 갖는 이런 이소시아네이트는 상표명 TRIXENE BI 7772 또는 TRIXENE BI 7779 하에 판매되며, 영국 2에스엘 비비5 랜캐셔 아크링톤 소재의 백센디드 케미컬스, 엘티디.(Baxended Chemicals, Ltd.)로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 다른 예시적인 차단된 이소시아네이트는 라인 케미에 코포레이션(Rhein Chemie Corporation)으로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 DESMODUR TT 44 C하에 판매되는 비용매 파우더 디머릭 2,4-톨루엔 디이소시아네이트(solventless powder dimeric 2,4-Toluene Diisocyanate)이다. 또 다른 예시적 차단된 이소시아네이트는 독일 51368 레버쿠젠 소재의 바이에르 아게(Bayer AG)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 비용매 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 2량체/3량체(solventless 1,6-Hexamethylene Diisocyanate Dimer/Trimer)이다.
다른 예시적 차단된 이소시아네이트는 옥심(oxime)(예로서, 2-부타논 옥심)으로 차단된 이소시아네이트 기반 프리폴리머를 포함한다. 이런 이소시아네이트는 상표명 P-1 ISONATE 50 OP MDI/PPG 2000 또는 P-2 ISONATE 50 OP MDI/Tone 0240 하에 판매된다. 다른 예시적 차단된 이소시아네이트는 이소프로필 알콜로 차단된 이소포론 디이소시아네이트(IPDI/IPA)이다.
일 특정 실시예에서, 팽창성 재료는 차단된 이소시아네이트와 이소시아네이트 반응성 화합물을 포함하는 단일 화합물을 포함할 수 있는 것으로 고려된다. 예로서, 팽창성 재료는 폴리올로 분류될 수도 있는 차단된 이소시아네이트를 포함하거나 실질적으로 이를 유일한 성분으로하여 형성될 수 있다. 이런 차단된 이소시아네이트의 일 예는 바람직하게는 어떠한 자유 NCO 그룹도 포함하지 않는 하이드록실 기능 우레트디온(hydroxyl functional uretdion)이다. 아래의 반응 체계 2는 한가지 이런 이소시아네이트가 일반적으로 150℃ 보다 높은 상승된 온도에 대한 노 출에 의해 폴리우레탄으로 전환되는 것을 예시한다.
[반응 체계 2]
Figure 112008027111082-pct00002
활성화가능한 재료가 열 활성화될 때, 활성화를 위한 열은 마이크로파 에너지, 이온화 방사선, 오븐, 열전 장치, 전기 에너지, 화학 반응, 그 조합 등 같은 다양한 원천으로부터 공급될 수 있다. 양호한 실시예에서, 팽창성 재료는 제조품과 함께 처리되며, 제품을 생산하기 위해 사용되는 원래의 처리 또는 조립 단계가 열을 제공한다. 예로서, 팽창성 재료는 자동차의 구조체에 적용될 수 있으며(예로서, 추가로 후술된 기술에 따라) 이-코트 오븐 베이크(e-coat oven bake), 프라이머 오븐 베이크, 페인트 오븐 베이크, 그 조합 등 같은 코팅(예로서, 이-코팅) 또는 페인팅 작업에 의해 활성화될 수 있다. 자동차 조립 샵 오븐, 이-코트 오븐, 페인트 오븐 등에서 조우하는 예시적 온도는 약 148.89℃ 내지 약 204.44℃(300℉ 내지 400℉)의 범위일 수 있다.
활성화가능한 재료가 부분적으로 경화되든 그렇지 않든, 재료는 활성화가능 한 재료가 그 경화 기간 동안 자립 상태로 남아있기에 충분히 신속하게 경화하도록 설계된 폴리머/경화제 조합을 포함할 수 있다. 예로서, 열가소성 에폭시 또는 폴리(하이드록시 에테르) 또는 폴리에테르아민은 이소시아네이트(예로서, MDI, TDI 등)로 경화된다. 이런 신속 경화 시스템을 위한 부가적인 가능한 폴리머는 미국 특허 제5,275,853호, 제5,164,472호, 제5,464,942호, 제5,401,814호, 제5,834,078호, 제5,962,093호, 제6,589,621호, 제6,180,715호에 개시되어 있으며, 이들 모두는 여기에 전문이 참조로 통합되어 있다. 사용되는 폴리머는 상대적 고분자량을 갖는 것이 바람직하다. 이들 시스템을 위한 경화 시간은 경화 시작으로부터 실질적 완전 경화까지, 여기에 이미 설명된 경화 시간과 동일한 것이 바람직하다.
발포제 및 가속제
필요에 따라, 개방 및/또는 폐쇄 셀형 구조를 팽창성 재료 내에 형성하는 불활성 가스를 생성하기 위해 팽창성 재료에 하나 이상의 발포제가 추가될 수 있다. 이 방식으로, 재료로부터 제조되는 물품을 밀도를 낮추는 것이 가능할 수 있다. 부가적으로, 재료 팽창은 밀봉 기능, 기판 습윤 기능, 기판에 대한 접착성, 음향학적 완충, 그 조합 등을 향상시키는 것을 돕는다.
발포제는 아미드, 아민 등 같은 하나 이상의 질소 함유 그룹을 포함할 수 있다. 적절한 발포제의 예는 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 디니트로소펜타메틸렌테트라민(dinitrosopentamethylenetetramine), 4,4i-옥시-비스-(벤젠술포닐하이드라자이드)(OBSH)[4,4i-oxy-bis-(benzenesulphonylhydrazide)(OBSH)], 트리하이 드라지노트리아진(trihydrazinotriazine) 및 N,Ni-디메틸-N,Ni-디니트로소테레프탈아미드(N, Ni-dimethyl-N,Ni-dinitrosoterephthalamide)를 포함한다.
일부 양호한 발포제는 크롬프톤 인크.(Crompton, Inc.)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 CELOGENT(등록상표) OT 및 CELOGEN(등록상표) AZ 하에 판매되는 하이드라지드 또는 아조디카르본아미드이다. 양호한 물리적 발포제는 열가소체 내에 캡슐화된 용매이며, 아크조 노벨(Akzo Nobel)로부터 상업적으로 입수할 수 있으며, 상표명 EXPANCEL 하에 판매된다.
발포제를 위한 가속제도 팽창성 재료 내에 제공될 수 있다. 발포제가 불활성 가스를 형성하는 속도를 증가시키기 위해 다양한 가속제가 사용될 수 있다. 한가지 양호한 발포 가속제는 금속 염이거나, 산화물, 예로서, 아연 산화물 같은 금속 산화물이다. 다른 양호한 가속제는 변형 및 비변형 티아졸 또는 이미다졸, 우레아 등을 포함한다.
발포제 및 발포 가속제의 양은 원하는 셀형 구조체의 유형, 원하는 팽창성 재료의 팽창량, 원하는 팽창 속도 등에 따라 팽창성 재료 내에서 다양하게 변할 수 있다. 팽창성 재료 내의 발포제 및 발포 가속제의 양의 예시적 범위는 약 0.1 중량% 내지 약 5 내지 10 중량%의 범위이며, 팽창성 재료의 중량% 분율 이내인 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 본 발명은 발포제의 생략을 고려한다. 따라서, 재료는 팽창성 재료가 아닐 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 조성물은 열적으로 활성화된 다. 그러나, 습기, 방사선 등 같은 다른 수단에 의한 활성화를 실현하기 위해 다른 보조제가 사용될 수 있다.
충전재
팽창성 재료는 미립자 재료(예로서, 분말), 비드, 미소구체 등을 비제한적으로 포함하는 하나 이상의 충전재를 포함할 수도 있다. 충전재는 팽창성 재료 내에 존재하는 다른 성분과 일반적으로 비반응성인 상대적 저밀도 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
충전재의 예는 실리카(silica), 규조토(diatomaceous earth), 유리, 점토, 활석(talc), 염료, 착색제, 유리 비드 또는 버블, 유리, 탄소 세라믹 섬유, 항산화제 등을 포함한다. 충전재로서 사용될 수 있는 점토는 하소(calcine)될 수 있는 카올리나이트(kaolinite), 일라이트(illite), 클로리템(chloritem), 스매시타이트(smecitite) 또는 세피올라이트(sepiolite) 그룹로부터의 점토를 포함할 수 있다. 적절한 충전재의 예는 활석, 버미큘라이트(vermiculite), 피로필라이트(pyrophyllite), 사우코나이트(sauconite), 사포나이트(saponite), 논트로나이트(nontronite), 몬트모릴로나이트(montmorillonite) 또는 그 혼합물을 비제한적으로 포함한다. 또한, 점토는 카보네이트, 펠드스파(feldspar), 마이카 및 석영 같은 미량의 다른 원료를 포함할 수도 있다. 또한, 충전재는 디메틸 암모늄 클로라이드 및 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 같은 암모늄 클로라이드를 포함할 수도 있다. 티타늄 디옥사이드도 사용될 수 있다.
일 양호한 실시예에서, 칼슘 카보네이트, 나트륨 카보네이트 등 같은 하나 이상의 미네랄 또는 돌 유형의 충전재가 충전재로서 사용될 수 있다. 다른 양호한 실시예에서, 마이카 같은 실리케이트 미네랄이 충전재로서 사용될 수 있다. 충전재의 정상 기능을 수행하는 것에 부가하여, 실리케이트 미네랄 및 마이카는 특히 경화된 팽창성 재료의 충격 내성을 향상시키는 것으로 판명되었다.
사용시, 팽창성 재료 내의 충전재는 팽창성 재료의 10 중량% 내지 90 중량%의 범위일 수 있다. 몇몇 실시예에 따라서, 팽창성 재료는 약 0.001 중량 % 내지 약 30 중량%, 더 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 20 중량%의 점토 또는 유사 충전재를 포함할 수 있다. 분말형(예로서, 약 0.01 내지 약 50, 더 바람직하게는 약 1 내지 25 ㎛ 평균 입경) 미네랄 형 충전재는 팽창성 재료의 약 5 중량% 내지 약 70 중량%, 더 바람직하게는 약 10중량% 내지 약 20 중량%, 더 더욱 바람직하게는 약 13 중량%를 포함할 수 있다.
충전재 또는 재료의 다른 성분 중 하나는 인장, 압축 또는 전단 강도 같은 물성 및 재료의 유동 제어를 돕기 위해 요변성일 수 있는 것으로 고려된다.
요변성이거나 그렇지 않을 수 있는 특정 충전재는 팽창성 재료에 자립 특성을 제공하는 것을 도울 수 있다. 이런 충전재의 양호한 예는 유리, 탄소 섬유, 그라파이트, 천연 섬유, 절단 또는 연속 유리, 세라믹, 아라미드 또는 탄소 섬유 등을 비제한적으로 포함한다.
자립성을 제공할 수 있는 다른 양호한 충전재는 규회석(wollastonite)(예로서, 3:1 내지 20:1의 형상비를 갖는 바늘형 구조를 구비한 칼슘 실리케이트), 아라미드 펄프 등을 포함한다. 적절한 충전재의 또 다른 예는 활석, 버미큘라이 트(vermiculite), 피로필라이트(pyrophyllite), 사우코나이트(sauconite), 사포나이트(saponite), 논트로나이트(nontronite), 몬트모릴로나이트(montmorillonite) 또는 그 혼합물을 비제한적으로 포함한다. 또한, 점토는 카보네이트, 펠드스파, 마이카 및 석영 같은 미량의 다른 성분을 포함할 수도 있다. 또한, 충전재는 디메틸 암모늄 클로라이드 및 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드 같은 암모늄 클로라이드를 포함할 수 도 있다. 또한, 티타늄 디옥사이드도 사용될 수 있다. 바람직한 유동학적(rheological) 특성을 제공할 수 있으면서 유기적으로 변형된 미네랄의 혼합물을 포함하는 점토 또는 미네랄 충전재는 사우드런 클레이 프로덕츠(Southern Clay Products)로부터 상업적으로 입수할 수 있는 상표명 GARAMITE 하에 판매된다.
첨가제
다른 첨가제, 보조제 또는 성능 개선재도 필요에 따라 팽창성 재료에 포함될 수 있으며, 이들은 UV 차단제(UV resistant agent), 방화제(flame retardant), 충격 보강제(impact modifier), 열 안정제(heat stabilizer), UV 광개시제(UV photoinitiator), 착색제, 처리 보조제, 윤활제, 보강제, 절단된 또는 연속적 유리, 세라믹, 아라미드 또는 탄소 섬유 등을 비제한적으로 포함한다. 일 예로서, 재료는 금속 산화물(예로서, 칼슘 산화물) 같은 제습제(moisture scavenger)를포함할 수 있다.
활성화가능한 재료의 적절한 조성물의 예는 이하의 표1, 표2 및 표3에 제공되어 있다.
원료 중량%(조성 A) 중량%(조성 B)
CTBN/에폭시 부가물 14.13
강화 TPER 9.52
폴리아미드 알로이 14.13 15.87
액체 에폭시 수지/아라미드 섬유
(50:50)		 2.22
아라미드 펄프
[케블라(Kevlar) 또는 트워론(Twaron)]		 1.41
고체 에폭시 수지(500-560 EEW) 9.04
고체 에폭시 수지(575-685 EEW) 14.13
고체 에폭시 수지(875-955 EEW)(유형 4) 8.48 40.63
에폭시/엘라스토머 부가물 5.65
재생 고무(미세 분말) 2.83
칼슘 카보네이트 8.48 21.28
유리 구체(중공, 고체 또는 양자모두) 8.48 2.73
규회석 8.49 3.81
분쇄 디시안디아미드 1.81 1.4
경화제 및/또는 가속제(변형 지방족 아민) 0.85 0.63
잠재성경화제 및/또는 가속제(지방족 아민) 0.17
발포 가속제(우레아) 0.62 0.51
발포제(OBSH)
발포제(아조디카본아미드) 1.13 1.27
염료 1.17 0.13
100.00 100.00
위에, 팽창성 재료의 예시적 조성이 제공되어 있다. 이들은 단지 예일 뿐이므로, 다양한 원료 또는 물성(예로서, EEW)의 중량%는 ±50% 이상 또는 ±30% 또는 ±10% 만큼 변할 수 있다. 예로서, 50±10%의 값은 45 내지 55의 범위이다. 또한, 조성물로부터 성분이 추가 또는 제거될 수 있다.
물성
일반적으로, 본 발명의 팽창성 또는 활성화가능한 재료는 활성화 이전, 도중 또는 이후에 특정 물성을 갖는 것이 바람직하지만, 이런 물성은 달리 언급되지 않는 한 필수적인 것은 아니다. 또한, 하기의 범위를 초과한 값 및 미만의 값은 달리 언급되지 않는 한 본 발명 내에 있는 것으로 고려된다. 또한, 물성은 ASTM 표준에 따라 결정될 수 있다.
완전한 경화 이전에, 활성화가능한 또는 팽창성 재료는 일반적으로 0.2 g/cc 보다 큰 밀도, 더 바람직하게는 0.6 g/cc 보다 큰 밀도, 더 더욱 바람직하게는 0.9 g/cc 보다 큰 밀도를 가지며, 또한, 일반적으로는 4.0 g/cc 미만, 더 바람직하게는 2.0 g/cc 미만, 더욱 바람직하게는 1.3 g/cc 미만인 밀도를 갖는다. 완전한 경화 이전에, 활성화가능한 또는 팽창성 재료는 일반적으로 100℃ 및 200 1/sec에서 1000 P*sec 보다 큰 점도, 더 일반적으로는 1900 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 더욱 일반적으로는 2800 Pa*sec 보다 큰 점도를 가지며, 또한, 일반적으로는 5000 Pa*sec 미만, 더 일반적으로는 3900 Pa*sec 미만, 더 더욱 일반적으로는 3000 Pa*sec 미만의 점도를 갖는다. 완전한 경화 이전에, 활성화가능한 또는 팽창성 재료는 일반적으로 100℃ 및 400 1/sec에서 800 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 일반적으로는 1500 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 더욱 일반적으로는 2000 Pa*sec 보다 큰 점도를 가지며, 또한, 일반적으로는 3500 Pa*sec 미만, 더 일반적으로는 2800 Pa*sec 미만 및 더 더욱 일반적으로는 2200 Pa*sec 미만의 점도를 갖는다. 완전한 경화 이전에, 활성화가능한 또는 팽창성 재료는 일반적으로 100℃ 및 600 1/se에서 500 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 일반적으로는 1100 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 더욱 일반적으로는 1600 Pa*sec 보다 큰 점도를 가지며, 또한, 일반적으로는 3200 Pa*sec 미만, 더 일반적으로는 2400 Pa*sec 미만 및 더 더욱 일반적으로는 1800 Pa*sec 미만의 점도를 갖는다. 완전한 경화 이전에, 활성화가능한 또는 팽창성 재료는 일반적으로 120℃ 및 200 1/sec에서 100 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 일반적으로는 500 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 더욱 일반적으로는 850 Pa*sec 보다 큰 점도를 가지며, 또한, 일반적으로는 2000 Pa*sec 미만, 더 일반적으로는 1400 Pa*sec 미만 및 더 더욱 일반적으로는 1000 Pa*sec 미만의 점도를 갖는다. 완전한 경화 이전에, 활성화가능한 또는 팽창성 재료는 일반적으로 120℃ 및 400 1/sec에서 70 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 일반적으로는 400 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 더욱 일반적으로는 650 Pa*sec 보다 큰 점도를 가지며, 또한, 일반적으로는 1600 Pa*sec 미만, 더 일반적으로는 1000 Pa*sec 미만 및 더 더욱 일반적으로는 760 Pa*sec 미만의 점도를 갖는다. 완전한 경화 이전에, 활성화가능한 또는 팽창성 재료는 일반적으로 120℃ 및 600 1/sec에서, 50 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 일반적으로는 300 Pa*sec 보다 큰 점도, 더 더욱 일반적으로는 500 Pa*sec 보다 큰 점도를 가지며, 또한, 일반적으로는 1300 Pa*sec 미만, 더 일반적으로는 900 Pa*sec 미만 및 더 더욱 일반적으로는 700 Pa*sec 미만의 점도를 갖는다.
완전한 경화 이후, 활성화된 재료는 일반적으로 0.08 g/cc 보다 높은, 더 일반적으로는 0.20 g/cc 보다 높은, 더 더욱 일반적으로는 0.40 g/cc 보다 높은 밀도를 가지며, 또한, 일반적으로는 2.0 g/cc 보다 낮은, 더 일반적으로는 1.0 g/cc 보다 낮은, 더 더욱 일반적으로는 0.6 g/cc 보다 낮은 밀도를 갖는다. 팽창성 재료는 일반적으로 그 원래의 비팽창 체적의 적어도 101%, 더 일반적으로는 적어도 130%, 더 더욱 일반적으로는 적어도 190%이고 또한 일반적으로는 1000% 미만, 더 일반적으로는 500% 미만, 더 더욱 일반적으로는 325% 미만인 체적으로 팽창된다. 완전한 경화 이후, 재료는 50 psi 보다 큰 랩 전단 강도, 더 일반적으로는 150 psi 보다 큰 랩 전단 강도, 더 더욱 일반적으로는 300 psi 보다 큰 랩 전단 강도를 나타내며, 또한, 일반적으로는 3000 psi 미만, 더 일반적으로는 1400 psi 미만, 더 더욱 일반적으로는 800 psi 미만의 랩 전단 강도를 나타낸다. 완전한 경화 이후, 재료는 일반적으로 50 MPa 보다 큰, 더 일반적으로는 120 MPa 보다 큰, 더 더욱 일반적으로는 200 MPa 보다큰, 그리고, 일반적으로는 3000 MPa 보다 작은, 더 일반적으로는 1300 MPa 보다 작은, 더 더욱 일반적으로는 800 MPa 보다 작은 모듈러스를 나타낸다. 또한, 완전한 경화 이후, 재료는 0.2 MPa 보다 큰, 더 일반적으로는 1.0 MPa 보다 큰, 더 더욱 일반적으로는 2 MPa 보다큰, 그리고, 일반적으로는 200 MPa 보다 작은, 더 일반적으로는 70 MPa 보다 작은, 더 더욱 일반적으로는 20 MPa 보다 작은 피크 응력을 나타내는 것이 일반적이다. 완전한 경화 이후, 재료는 또한 일반적으로 0.01% 보다 큰, 더 일반적으로는 0.4% 보다 큰, 더 더욱 일반적으로는 1% 보다 큰, 그리고, 또한 일반적으로는 70% 보다 작은, 더 일반적으로는 20% 보다 작은, 더 더욱 일반적으로는 8% 보다 작은 신장을 나타내는 것이 일반적이다.
본 명세서에 제시된 조성에 따라 대략 실온(23℃)에서 팽창성 재료는 접촉시 실질적으로 무점성(tact-free) 및/또는 건성일 수 있다. 또한, 마찬가지로 다양한 정도의 점성을 가질 수 있지만, 실질적 무점성 재료는 취급의 용이성을 위해 유리하다.
혼합 및 성형
제안된 바와 같이, 다양한 유형의 혼합 및 성형 기술이 팽창성 재료를 형성 및 성형하기 위해 사용될 수 있다. 예는 압출, 배치 혼합, 몰딩(예로서, 압축 성형, 사출 성형, 블로우성형) 등을 포함한다. 일 실시예에 따라서, 팽창성 재료의 성분은 별도로, 함께 또는 재료의 부분집합으로서 압출기에 제공되고, 압출기 내에 서 혼합된다. 이런 실시예에서, 팽창성 재료는 재료 혼합으로 인해 및/또는 혼합의 열로 인해 압출기 내에서 부분적으로 경화할 수 있다. 그후, 재료는 압출기 다이 또는 오리피스에 의해 성형되고, 원하는 형상으로 추가 절단된다. 대안적으로, 팽창성 재료는 혼합 및 압출되고, 펠릿으로 절단되어 팽창성 재료가 사출 성형기에 공급될 수 있고, 추가로 성형 및 바람직하게는 부분적으로 경화될 수 있다. 물론, 팽창성 재료는 마찬가지로 다른 방식으로 성형기에 제공될 수 있다(예로서, 성분 액체 등으로서).
또한, 팽창성 재료는 팽창성 재료로 일체로 형성된 하나 이상의 고정구를 포함하도록 형성 또는 성형되거나, 하나 이상의 고정구가 부품으로서의 성형 이전 또는 이후에 팽창성 재료에 부착될 수 있다. 바람직하게는, 이런 고정구는 제조품에 대하여 성형된 팽창성 부품을 배치하는 것을 도울 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따라 형성된 부품은 일반적으로 실질적으로 전체적으로 팽창성 재료로 형성되며, 달리 명시되지 않는 한, 필수적이지는 않지만, 성형된 캐리어 같은 지지부 없이 제조품의 구조체에 적용될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 부품은 제조품의 구조에 대한 부품의 적용시 팽창성 재료의 적어도 50 중량%, 더 일반적으로는 적어도 70 중량% 및 더 더욱 일반적으로는 적어도 80, 90 또는 심지어 적어도 95 또는 99.5 중량%이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 태양에 따른 팽창성 재료로 형성된 부품(10)이 예시되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 부품(10)은 제조품(예로서, 수송 또는 자동차)의 구조체(12)(예로서, 필러, 프레임 부재, 본체 부재 등)에 적용된다. 팽창 성 부품(10)은 부품(10)의 길이를 따라 제1 단부(20)로부터 제2 단부(22)까지 균질하며, 실질적 연속적 고체인 것으로 예시되어 있다. 또한, 부품(10)은 부품(20)의 길이를 따라 부분적으로 또는 실질적으로 전체적으로 연장하는 하나 이상의 경사 벽(30)을 갖는 것으로 도시되어 있다. 부품(10)은 일반적으로 원추형 또는 절두 원추형이지만, 원통형, 큐브, 피라미드형, 비정형 등 같은 다양한 서로 다른 구조로 성형될 수 있다. 일반적으로, 비록 필수적이지는 않지만, 부품(10)은 부품(10)이 삽입되는 구조체(12)의 공동(34)에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는다.
구조체(12)에 대한 팽창성 부품(10)의 조립은 일반적으로, 구조체에 인접한 부품(10)의 배치를 수반하지만, 더 바람직하게는 구조체(12)의 공동(34) 내에 부품을 삽입하는 것을 포함한다. 도시된 바와 같이, 부품(10)은 적어도 하나(예로서, 하나, 둘, 셋 또는 그 이상)의 고정구(38)를 포함하며, 이들은 구조체(12)에 부품(10)을 적어도 일시적으로 부착하는 것을 도울 수 있다. 이런 고정구(38)는 팽창성 재료의 부품(10)의 잔여부와 일체로 형성될 수 있다. 예로서, 성형기의 다이가 고정구(38)를 형성할 수 있다. 대안적으로, 고정구(38)는 금속 또는 열가소체 같은 다른 재료로 형성될 수 있으며, 다양한 기술을 사용하여 부품(10)의 팽창성 재료에 연결될 수 있다. 한가지 예로서, 팽창성 재료는 고정구(38)가 부품(10)의 팽창성 재료에 부착하도록 고정구(38)의 일부 둘레에 성형(예로서, 인서트 성형)될 수 있다. 구조체(12)에 대한 부품(10)의 조립시, 고정구(38)는 팽창성 부품(10)이 구조체(12)에 대하여 사전결정된 위치[예로서, 공동(34) 내부]에 배치되도록 구조체(12) 또는 제조품의 개구(예로서, 공동, 관통 구멍 등) 내에 억지끼워맞춤 배치 될 수 있다.
구조체(12)에 대한 팽창성 부품(10)의 조립 이후에, 부품(10)은 일반적으로 팽창(예로서, 발포) 및 경화(예로서, 열경화)하도록 활성화된다. 활성화는 일반적으로 압력, 습기, 방사선 등 같은 조건에 대한 노출에 의해 유발된다. 바람직하게는 팽창성 부품(10)은 열에 대한 노출시, 보다 구체적으로는, 자동차를 위한 이-코트 또는 페인트 오븐 내에서 빈번히 받게 되는 온도에 대한 노출시 활성화한다. 본 발명에 따른 부품(10)은 부품의 재료 및/또는 부품의 조성과 목적에 따라 다양한 서로 다른 정도로 체적 팽창할 수 있다. 보강 목적을 위해, 일반적으로 부품의 팽창성 재료는 그 원래의 비팽창 체적에 대하여 적어도 102%, 더 일반적으로는 115%, 더 더욱 일반적으로는 140%로 팽창하는 것이 바람직하며, 또한, 부품의 팽창성 재료는 그 원래의 비팽창 체적에 대하여 1000% 미만, 더 일반적으로는 500% 미만, 더 더욱 일반적으로는 300% 미만인 체적으로 팽창하는 것이 일반적으로 바람직하다.
활성화시, 부품(10)은 일반적으로 구조체(12)의 벽, 일반적으로, 구조체(12)의 공동(34)을 형성하는 벽에 접촉, 자극 및 접착하도록 팽창한다. 도1의 실시예에서, 부품은 비록 필수적이지는 않지만, 일반적으로 공동(34)의 길이를 따라 공동(34)의 단면을 실질적으로 전체적으로 충전한다. 부품(10)은 활성화 이후, 밀봉부, 격벽부, 완충부 또는 기타 특성부를 구조체(12)에 제공할 수 있다. 바람직하게는 부품은 구조체(12)에 실질적 보강을 제공한다.
도2를 참조하면, 본 발명의 태양에 따른 팽창성 재료로 형성된 다른 부 품(50)이 예시되어 있다. 볼 수 있는 바와 같이, 부품(50)은 제조품(예로서, 수송 또는 자동차)의 구조체(52)(예로서, 필러, 프레임 부재, 본체 부재 등)에 인가된다.
팽창성 부품(50)은 일반적으로 골격형 또는 그 길이를 따라 골격형인 것으로 예시되어 있다. 단지 본 명세서에서 사용된 용어 골격형을 정의하기 위해, 용어 상호교차 영역은 팽창성 재료와 교차하는 단면 평면의 영역을 지칭하고, 용어 사이 영역은 팽창성 재료와 교차하지 않지만, 교차 영역의 부분들 사이에 배치되어 있는 단면 평면의 영역을 지칭한다. 예로서, 단면 평면은 도2B에 예시되어 있으며, 상호교차 영역(56)과 사이 영역(58)을 보여 준다. 따라서, 성형된 부품은 본질적으로, 부품을 통한 또는 부품의 길이를 따라 연장하는 축에 수직인 모든 단면의 적어도 70%에 대하여, 교차 영역이 단면에서 사이 영역의 300% 미만, 150% 미만, 110% 미만 또는 75, 50 또는 심지어 35% 미만인 경우 골격형이다.
물론, 골격형 부품은 여전히 그 원래의 비팽창 형상을 실질적으로 유지하는 것으로 간주되면서 사이 영역의 양을 감소시키도록 팽창할 수 있다. 팽창 이후, 상호교차 영역은 일반적으로 단면의 사이 영역의 500% 미만, 350% 미만, 210% 미만 또는 175, 80 또는 심지어 55% 미만이다. 또한, 골격형 부품은 구조체의 단면을 실질적으로 충전하고 매우 미소한 사이 영역을 남기거나 어떠한 사이 영역도 남기지 않도록 팽창할 수 있다.
부품(50)은 또한 부품(50)의 길이를 따라 부분적으로 또는 실질적으로 전체적으로 연장하는 하나 이상의 경사 벽(70)을 구비하는 것으로 도시되어 있다. 부 품(50)은 원통형, 큐브, 피라미드형, 비정형 등 같은 다양한 서로 다른 구조로 성형될 수 있다. 일반적으로, 비록 필수적이지는 않지만, 부품(50)은 부품(10)이 삽입되는 구조체(52)의 공동(74)에 실질적으로 대응하는 형상을 갖는다.
구조체(52)에 대한 팽창성 부품(50)의 조립은 일반적으로 구조체의 인근에 부품(50)을 배치하는 것을 포함하지만, 더 바람직하게는 구조체(52)의 공동(74) 내에 부품을 삽입하는 것을 포함한다. 부품(50)은 구조체(52)에 대한 사전결정된 위치[예로서, 공동(74) 내부]에 부품을 배치하는 것에 대하여 전술된 것들 같은 구조체(52)에 부품(50)을 적어도 일시적으로 부착하는 것을 도울 수 있는 적어도 하나의(예로서, 하나, 둘, 셋 또는 그 이상) 고정구를 포함할 수 있다.
구조체(52)에 대한 팽창성 부품(50)의 조립 이후, 부품(50)은 일반적으로 팽창(예로서, 발포) 및 경화(예로서, 열경화)하도록 활성화된다. 활성화는 일반적으로, 압력, 습기 방사선 등 같은 조건에 대한 노출에 의해 유발된다. 팽창성 부품(50)은 열에 대한 노출시, 특히, 자동차를 위한 이-코트 또는 페인트 오븐 내에서 빈번히 받게되는 온도에 대한 노출시 활성화한다. 본 발명에 따른 부품(50)은 부품의 재료 및/또는 부품의 조성과 용도에 따라 다양하게 서로 다른 정도로 체적 팽창할 수 있다. 보강 목적을 위해, 일반적으로 부품의 팽창성 재료는 그 원래의 비팽창 체적에 대하여 적어도 102%, 더 일반적으로는 115% 더 더욱 일반적으로는 140%인 체적으로 팽창하는 것이 바람직하며, 또한, 일반적으로 부품의 팽창성 재료는 그 원래의 비팽창 체적에 대하여 1000%, 더 일반적으로는 500%, 더 더욱 일반적으로는 300% 미만인 체적으로 팽창하는 것이 바람직하다.
활성화시, 부품(50)은 일반적으로 구조체(52)의 벽, 일반적으로는 구조체(12)의 공동(34)을 형성하는 벽에 접촉, 자극 및 부착하도록 팽창한다. 도1의 실시예에서, 부품은 필수적이지는 않지만 공동(74)의 길이를 따라 공동(74)의 단면을 실질적으로 전체적으로 충전한다. 부품(50)은 활성화 이후, 밀봉부, 격벽부, 완충부 또는 다른 특성부를 구조체(52)에 제공할 수 있다. 부품은 구조체(52)에 현저한 보강을 제공하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 활성화시 구조체의 주변 벽에 재료가 부착하는 것이 일반적으로 바람직하다. 또한, 특정 용례에서, 재료를 어떠한 실질적 접착부도 없이 팽창시키는 것 및 팽창시 구조체 내에 실질적으로 억지 끼워맞춤 또는 마찰 끼워맞춤되도록 팽창시키는 것도 가능하다.
부품의 형상은 부품의 용도 및 의도된 위치에 따라 광범위하게 변할 수 있다. 예로서, 성형된 부품은 중앙축으로부터 외향 연장하는 연장부 또는 리브를 갖는 중앙부를 구비할 수 있다. 다른 예로서, 부품은 내부 개구(예로서, 터널 또는 채널)를 형성하는 외주 부분(예로서, 튜브 또는 채널형 부분)을 갖도록 형성될 수 있고, 립 또는 크로스부재가 내부 개구를 전체적으로 또는 부분적으로 가로질러 및/또는 통해 연장할 수 있다.
양호한 실시예에 따라서, 하나 이상의 부품은 팽창성 재료를 위한 하나 이상의 원하는 단면 형상을 획득하기 위해 압출 다이를 통해 팽창성 재료를 압출함으로써 형성되고, 그후, 압출된 또는 팽창성 재료는 원하는 길이에 도달할 때 절단된다. 이런 부품(100)의 예는 도3에 예시되어 있다. 도시된 바와 같이, 부품(100) 은 부품(100)의 길이(L)에 수직인 직사각형 또는 정사각형 단면을 갖는 관형 형상으로서 도시된 외주 부분(102)을 갖도록 다이를 통해 압출되었다. 물론, 이 외주 부분(102)은 채널형 또는 기타 형상이될 수 있으며, 원형, 난형 등 같은 대칭 또는 비대칭일 수 있는 다른 단면 형상을 가질 수 있다. 도시된 바와 같이, 외주 부분(102)은 실질적으로 전체적으로 연속적이지만, 이는 비연속적일 수 있으며 및/또는 개구를 포함할 수 있다.
외주 부분(102)은 일반적으로 공동, 관통 구멍 등 같은 내부 개구(108)를 형성한다. 도시된 바와 같이, 내부 개구(108)는 부품(100)의 길이(L)를따라 연장하는 터널이다. 내부 개구(108)는 부품(100)의 단부를 제외하고는 실질적 전체가 폐쇄되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 개구(예로서, 관통 구멍 또는 슬릿)는 외주 부분(102)을 통해 연장할 수 있다. 부품(100)은 또한 내부 개구(108) 내로 및/또는 그를 통해 연장하는 리브(110, 112)를 포함한다. 리브는 개구 및 정지부 내로 연장하거나, 도시된 바와 같이, 리브(110, 112)가 교차할 수 있다. 또한, 리브는 내부 개구(108)를 다수의 서브-개구(예로서, 공동, 채널 또는 터널)로 분할할 수도 있다. 예시된 실시예에서, 내부 개구(108)는 두 개의 교차 리브(110, 112)에 의해 네 개의 터널(118)로 분할된다.
도4를 참조하면, 또한, 부품(150)은 추출(pushtrusion) 프로세스(152)에 따라 탄소 섬유, 천연 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유 그 조합 등일 수 있는 비교적 긴 섬유를 포함하도록 형성될 수 있는 것으로 고려된다. 도시된 바와 같이, 팽창성 재료의 펠릿(158)은 공급기/혼합기(164)(예로서, 회전 스크류를 구비한 압출기 형 장치)에 도입되고, 팽창성 재료가 공급기/혼합기(164)를 벗어난 이후 팽창성 재료에 섬유(154)가 도입된다. 그후, 섬유를 갖는 팽창성 재료는 성형기(166)에 도입되어 도시된 바와 같은 부품(150)을 형성한다. 이런 추출 프로세스 및/또는 장치는 미네소타주 위노나 소재의 플라스티콤프(Plasticomp)로부터 상업적으로 입수할 수 있다. 유리하게는 적어도 0.3 cm, 더 일반적으로는 적어도 0.8 cm, 더더욱 일반적으로는 저어도 1.4 cm, 심지어 가능하게는 적어도 1.8 cm 또는 심지어 2.5 cm의 평균 섬유 길이를 갖는 부품이 형성될 수 있다.
달리 언급하지 않는 한, 본 명세서에 개시된 다양한 구조체의 치수 및 형상은 본 발명을 제한하는 것을 목적으로 하지 않으며, 다른 치수 또는 형상이 가능하다. 복수의 구조적 구성요소가 단일 일체형 구조체에 의해 제공될 수 있다. 대안적으로, 단일 일체형 구조체는 별개의 복수의 구성요소로 분할될 수 있다. 부가적으로, 본 발명의 특징을 단지 예시된 실시예 중 하나에 관하여서만 설명하였지만, 이런 특징은 임의의 주어진 용례를 위해 다른 실시예의 하나 이상의 다른 특징과 조합될 수 있다. 또한, 본 명세서의 고유한 구조체의 제조 및 그 동작도 본 발명에 따른 방법을 구성한다는 것을 상술한 바로부터 알 수 있을 것이다.
본 발명의 양호한 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 기술의 숙련자는 본 발명의 교지내에서 특정 변형이 이루어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 하기의 청구범위는 본 발명의 진정한 범주 및 내용을 결정하도록 고찰되어야 한다.

Claims (14)

  1. 제조품의 구조체를 보강하는 방법이며,
    제1 경화제를 포함하고 팽창 중에 자립 특성을 갖는 팽창성 재료의 초기 고상 펠릿을 제공하는 단계로서, 팽창성 재료의 자립 특성은 펠릿의 처리 동안 팽창성 재료의 부분적 경화를 일으키는 제1 경화제로 인해 그리고 팽창성 재료 내로 1) 강화된 열가소체 및 2) 요변성 또는 섬유성 충전재를 투입하는 것으로 인해 기인되는 팽창성 재료의 초기 고상 펠릿을 제공하는 단계와,
    팽창성 재료를 부품으로 사출 성형하는 단계와,
    제조품의 구조체에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 공동 내에 부품을 삽입하는 단계와,
    팽창성 재료가 원래의 비팽창 체적에 대해 102% 이상 500% 미만의 체적으로 팽창하고 구조체의 벽에 부착하고 구조체에 구조적 보강을 제공하도록, 제2 경화제의 존재로 인해 팽창성 재료가 경화되도록 활성화시키는 단계를 포함하고,
    팽창성 재료의 활성화 이전에 부분적 경화가 나타나고,
    부품은 팽창 동안 그 형상을 유지하는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 팽창성 재료는 접촉시 무점성인 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 활성화시 부품은 5 MPa 보다 큰 압축 강도를 나타내는 발포체를 형성하는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 부품은 골격형인 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 제조품은 자동차인 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 부품은 공동 내에 삽입시 지지부 및 몰딩된 캐리어 없이 존재하는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 부품을 공동 내로 삽입할 때, 팽창성 재료는 부품의 중량의 적어도 90%인 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서, 팽창성 재료로 성형된 부품은 내부 리브를 갖는 관형 구조체이며, 관형 구조체 및 리브 양자 모두는 팽창성 재료로 형성되는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서, 팽창성 재료는 팽창성 재료 내에 1) 1200 보다 큰 분자량을 갖는 에폭시 수지를 포함하는 상대적 고분자량 중합성 재료, 2) 강화된 TPER을 포함하는 강화된 열가소체 또는 3) 섬유성 충전재 중 둘 이상을 포함하는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 섬유성 충전재는 아라미드 섬유를 포함하는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서, 부품의 팽창성 재료는 원래의 비팽창 체적에 대해 115% 이상 300% 미만인 체적으로 팽창하는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  13. 제1항 또는 제3항에 있어서, 경화의 시작과 전체 경화 사이에서 급속한 경화 시간은 10분 미만인 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
  14. 제1항 또는 제3항에 있어서, 부품은 활성화시 50 MPa 보다 큰 모듈러스를 나타내는 발포체를 형성하는 제조품의 구조체를 보강하는 방법.
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Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8475694B2 (en) * 2005-10-25 2013-07-02 Zephyros, Inc. Shaped expandable material
US20080265516A1 (en) * 2006-11-08 2008-10-30 Zephyros, Inc. Two stage sealants and method of forming and/or using the same
DE102007038659A1 (de) * 2007-08-15 2009-02-19 Henkel Ag & Co. Kgaa Expandierbares, extrudiertes Formteil und Verfahren zu seiner Herstellung
US8002332B2 (en) 2007-01-30 2011-08-23 Zephyros, Inc. Structural mounting insert
US20090001758A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 Sika Technology Ag Expandable insert for hollow structure
US9194408B2 (en) 2008-02-08 2015-11-24 Zephyros, Inc. Mechanical method for improving bond joint strength
US8181327B2 (en) 2008-02-08 2012-05-22 Zephyros, Inc Mechanical method for improving bond joint strength
GB0806434D0 (en) 2008-04-09 2008-05-14 Zephyros Inc Improvements in or relating to structural adhesives
US7879925B2 (en) * 2008-05-27 2011-02-01 Zephyros, Inc. Composite with natural fibers
EP2159109A1 (en) * 2008-09-01 2010-03-03 Sika Technology AG Reinforcement with channel design
GB0818498D0 (en) * 2008-10-09 2008-11-19 Zephyros Inc Provision of inserts
KR101552752B1 (ko) 2008-11-07 2015-09-11 제피로스, 인크. 하이브리드 강화 구조물
GB0905362D0 (en) * 2009-03-30 2009-05-13 3M Innovative Properties Co Fire resistant epoxy resin based core filler material developing low exothermic heat
US7984919B2 (en) 2009-05-18 2011-07-26 Zephyros, Inc. Structural mounting insert having a non-conductive isolator
GB0916205D0 (en) 2009-09-15 2009-10-28 Zephyros Inc Improvements in or relating to cavity filling
JP5720574B2 (ja) * 2009-10-09 2015-05-20 宇部興産株式会社 着色ポリイミド成形体及びその製造方法
US9096039B2 (en) 2010-03-04 2015-08-04 Zephyros, Inc. Structural composite laminates
FI20106107A (fi) * 2010-10-26 2012-03-19 Metso Paper Inc Menetelmä kuiturainakoneen telan valmistamiseksi ja kuiturainakoneen tela
WO2012125995A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-20 Zephyros, Inc. Bonding assembly
WO2014052094A1 (en) 2012-09-25 2014-04-03 Zephyros, Inc. Foam core composites
MX363656B (es) * 2012-12-18 2019-03-28 Henkel Ag & Co Kgaa Dispositivo y método para proporcionar refuerzo estructural y/o control de sonido y vibración dentro de las cavidades de miembros huecos de una carrocería de vehículo.
EP3024871B1 (en) 2013-07-26 2022-12-07 Zephyros Inc. Thermosetting adhesive films including a fibrous carrier
GB201318595D0 (en) 2013-10-21 2013-12-04 Zephyros Inc Improvements in or relating to laminates
WO2015095325A1 (en) 2013-12-17 2015-06-25 Zephyros, Inc. Carrier with localized fibrous insert and methods
CN104140636A (zh) * 2014-08-10 2014-11-12 宁国市宁盛橡塑制品有限公司 一种高硬度耐冲击隔热发泡塑料
GB201417985D0 (en) 2014-10-10 2014-11-26 Zephyros Inc Improvements in or relating to structural adhesives
WO2016077820A1 (en) 2014-11-14 2016-05-19 Zephyros, Inc. Multi-shot injection molded method and product
CN107567478B (zh) 2015-03-10 2020-12-11 泽菲罗斯有限公司 具有热塑性环氧聚合物相的复合材料，由其制成的诸如载体的制品，及相关方法
US11155673B2 (en) 2015-11-12 2021-10-26 Zephyros, Inc. Controlled glass transition polymeric material and method
US10695962B2 (en) 2016-03-18 2020-06-30 Zephyros, Inc. Members for directing expandable material for baffling, sealing, reinforcing
EP3243885B1 (en) 2016-05-12 2021-08-04 3M Innovative Properties Company Structural adhesive film
US11377532B2 (en) 2016-07-20 2022-07-05 Sika Technology Ag Approach to heat expandable materials
CN107962847B (zh) 2016-10-19 2020-06-26 泽费罗斯股份有限公司 声学吸收体复合隔板组件
WO2018117182A1 (ja) * 2016-12-22 2018-06-28 東レ株式会社 加工品の製造方法および加工品
JP6981259B2 (ja) 2016-12-22 2021-12-15 東レ株式会社 複合構造体の製造方法及び一体化複合構造体の製造方法
CN112334211A (zh) 2018-06-14 2021-02-05 泽菲罗斯有限公司 用于过滤应用的反应型粘合剂
WO2020028316A1 (en) 2018-08-02 2020-02-06 Zephyros, Inc. Baffling member with rivet tab
US11332197B2 (en) 2018-10-12 2022-05-17 Zephyros, Inc. Composite load bearing flooring
BR112021014841A2 (pt) 2019-02-07 2021-10-05 Zephyros, Inc. Membro estrutural
CN109971229A (zh) * 2019-02-20 2019-07-05 安徽吉川科技有限公司 一种膨胀型抗石击材料及其制作方法
WO2021022104A1 (en) 2019-07-31 2021-02-04 Zephyros, Inc. Heat exchange panel
EP3778736A1 (en) 2019-08-15 2021-02-17 Sika Technology Ag Thermally expandable compositions comprising a chemical blowing agent
WO2021080917A1 (en) 2019-10-24 2021-04-29 Zephyros, Inc. Pultruded and continuous flooring
CN117795282A (zh) 2021-05-25 2024-03-29 泽菲罗斯有限公司 热交换面板
CN113529475B (zh) * 2021-07-27 2022-05-24 潍坊汇胜绝缘技术有限公司 一种耐高温绝缘纸板生产方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0710696A2 (en) 1994-10-27 1996-05-08 Itsuro Hasegawa Method of manufacturing adhesive foamed product

Family Cites Families (104)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3330782A (en) 1963-11-12 1967-07-11 Union Carbide Corp Beta-(n, n-dimethylamino)alkyl ethers as catalysts for isocyanate reactions
DE2147063A1 (de) 1970-11-23 1972-05-25 VEB Kombinat Luft- und Kältetechnik, χ 8080 Dresden Verfahren zur Verbindung von Bauteilen
JPS57117542A (en) 1981-01-13 1982-07-22 Nitto Electric Ind Co Ltd Molded article of expandable resin
JPS5887668A (ja) 1981-11-20 1983-05-25 Nec Corp 図形切出し方式
US4610836A (en) * 1983-09-12 1986-09-09 General Motors Corporation Method of reinforcing a structural member
JPS6096681A (ja) * 1983-10-31 1985-05-30 Nitto Electric Ind Co Ltd ロ−タ−部品用定形固着シ−ル材
JPS6262882A (ja) * 1985-09-13 1987-03-19 Toyota Motor Corp 低温加硫型高発泡性シ−ラ
US4769391A (en) * 1985-12-19 1988-09-06 Essex Composite Systems Reinforcement insert for a structural member and method of making and using the same
US4751249A (en) 1985-12-19 1988-06-14 Mpa Diversified Products Inc. Reinforcement insert for a structural member and method of making and using the same
US4751429A (en) * 1986-05-15 1988-06-14 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy High power microwave generator
JPS6469308A (en) 1987-09-09 1989-03-15 Mazda Motor Method for filling foaming agent in structural member with enclosed section
US4923902A (en) * 1988-03-10 1990-05-08 Essex Composite Systems Process and compositions for reinforcing structural members
GB8903211D0 (en) * 1989-02-13 1989-03-30 Exxon Chemical Patents Inc Thermoplastic foamable compositions and car body inserts made from such composition
US5164472A (en) 1990-01-18 1992-11-17 The Dow Chemical Company Hydroxy-functional polyethers as thermoplastic barrier resins
US5040803A (en) * 1990-04-23 1991-08-20 Cieslik David R Cavity sealing arrangement and method
US5464942A (en) 1990-07-24 1995-11-07 Seikagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Phospholipid- or lipid-linked glycosaminoglycan and process for producing the same
EP0479445B1 (en) 1990-10-03 1998-03-11 The Dow Chemical Company Hydroxyl functionalized polyetheramines as barrier packaging for oxygen-sensitive materials
CA2033114C (en) * 1990-12-24 2001-10-23 James A. Wheat Flame retardant foam material
JPH0772233B2 (ja) * 1991-02-19 1995-08-02 日本ゼオン株式会社 エポキシ樹脂系発泡性組成物
JPH0731569A (ja) 1993-07-20 1995-02-03 Fujitsu General Ltd 床面清掃機
US5401814A (en) 1993-10-13 1995-03-28 The Dow Chemical Company Process for the preparation of thermoplastic poly(hydroxy ethers)
US5464924A (en) 1994-01-07 1995-11-07 The Dow Chemical Company Flexible poly(amino ethers) for barrier packaging
JPH08207071A (ja) * 1994-10-27 1996-08-13 Itsuro Hasegawa 発泡方法
JP3954119B2 (ja) 1995-01-21 2007-08-08 イイダ産業株式会社 加熱発泡充填補強材及び同加熱発泡充填補強材を用いた閉断面構造部材補強構造
DE19518673A1 (de) * 1995-05-20 1996-11-21 Henkel Teroson Gmbh Heißhärtende geschäumte Kautschukmassen mit hoher Strukturfestigkeit
AU6344296A (en) 1995-07-12 1997-02-10 L & L Products, Inc. Hollow molded-to-shape expandable sealer
US20020066254A1 (en) * 1995-09-04 2002-06-06 Alfred Ebbinghaus Reinforced formed part, process for its production and its use
JPH09176616A (ja) * 1995-12-26 1997-07-08 Nitto Denko Corp 空隙充填用発泡性シート
JP2000510931A (ja) * 1996-05-10 2000-08-22 ヘンケル コマンディートゲゼルシャフト アウフ アクツィエン 中空構造要素に対する内部強化
JPH10110058A (ja) * 1996-10-07 1998-04-28 Sekisui Chem Co Ltd 形状回復発泡体およびその製造方法
US5806919A (en) * 1996-11-04 1998-09-15 General Motors Corporation Low density-high density insert reinforced structural joints
DE19648164C2 (de) 1996-11-21 2000-01-27 Karmann Gmbh W Karosserieteil, insbesondere Profilrahmenträger
US5931474A (en) * 1997-02-24 1999-08-03 Raychem Corporation Cavity sealing article and method
JP2001513713A (ja) 1997-02-24 2001-09-04 レイケム・コーポレイション 中空部封止物と封止法
US6479560B2 (en) * 1997-05-21 2002-11-12 Denovus Llc Foaming compositions and methods for making and using the composition
DE19729982A1 (de) 1997-07-12 1999-01-14 Sika Chemie Gmbh Thixotrope Zwei-Komponenten-Polyurethansysteme
US6233826B1 (en) * 1997-07-21 2001-05-22 Henkel Corp Method for reinforcing structural members
US5834078A (en) 1997-08-14 1998-11-10 The Dow Chemical Company Hydroxy-functionalized poly(amino ether) salts
JPH1160900A (ja) * 1997-08-26 1999-03-05 Nissan Motor Co Ltd 車体補強用エポキシ樹脂系組成物および車体の補強方法
JPH11106544A (ja) 1997-10-07 1999-04-20 Hitachi Kasei Polymer Co Ltd 熱硬化形発泡性シール材組成物および成形方法
US5962093A (en) 1997-10-22 1999-10-05 The Dow Chemical Company Thermally stable polyetheramines
DE19856255C1 (de) * 1998-03-20 2000-01-20 Moeller Plast Gmbh Hohlprofil mit Innenversteifung
US5992923A (en) * 1998-05-27 1999-11-30 Henkel Corporation Reinforced beam assembly
US6589621B1 (en) 1998-07-01 2003-07-08 Dow Global Technologies Inc. Thermally stable polyetheramines
JP2000063555A (ja) * 1998-08-12 2000-02-29 Parker Corp 発泡性補強材組成物および車体の補強方法
US6376564B1 (en) * 1998-08-27 2002-04-23 Henkel Corporation Storage-stable compositions useful for the production of structural foams
US6103784A (en) * 1998-08-27 2000-08-15 Henkel Corporation Corrosion resistant structural foam
TR200100648T2 (tr) 1998-09-09 2001-06-21 Henkel Corporation Üç boyutlu laminat çubuk yapısı
DE19845607A1 (de) 1998-10-06 2000-04-20 Henkel Teroson Gmbh Schlagfeste Epoxidharz-Zusammensetzungen
US20040181013A1 (en) * 1998-10-06 2004-09-16 Henkel Teroson Gmbh Impact resistant epoxide resin compositions
JP3386730B2 (ja) * 1998-11-30 2003-03-17 株式会社ネオックスラボ 中空構造物における遮断・補強具
DE19858921A1 (de) * 1998-12-19 2000-06-21 Henkel Teroson Gmbh Schlagfeste Epoxidharz-Zusammensetzungen
DE19858903B4 (de) 1998-12-19 2015-07-23 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verstärkungselement für einen Hohlkörper, insbesondere für einen Fahrzeugkarosserieholm, Verfahren zum Einbringen eines solchen Verstärkungselementes in einen Hohlkörper und Fahrzeugkarosserie mit einem derart verstärkten Karosserieholm
WO2000037242A1 (en) 1998-12-21 2000-06-29 Magna International Of America, Inc. Structural foam composite having nano-particle reinforcement and method of making the same
WO2001019667A1 (en) 1999-02-11 2001-03-22 Tyco Electronics Corporation Article for sealing a cavity whose cross-section includes an acute corner and method of using the same
DE19909270A1 (de) 1999-03-03 2000-09-07 Henkel Teroson Gmbh Hitzehärtbarer, thermisch expandierbarer Formkörper
JP2001062860A (ja) * 1999-08-25 2001-03-13 Sekisui Chem Co Ltd 複合発泡成形体及びその製造方法
US6180715B1 (en) 1999-09-03 2001-01-30 The Dow Chemical Company Aqueous solution and dispersion of an acid salt of a polyetheramine
JP2001088739A (ja) 1999-09-24 2001-04-03 Neoex Lab Inc 中空構造物の充填構造及び充填方法
US6199940B1 (en) * 2000-01-31 2001-03-13 Sika Corporation Tubular structural reinforcing member with thermally expansible foaming material
MXPA02007372A (es) * 2000-01-31 2003-02-12 Sika Corp Miembro de refuerzo estructural con material espumoso termicamente expansible nervado.
US6467834B1 (en) * 2000-02-11 2002-10-22 L&L Products Structural reinforcement system for automotive vehicles
US6482486B1 (en) * 2000-03-14 2002-11-19 L&L Products Heat activated reinforcing sleeve
FR2806425B1 (fr) 2000-03-16 2002-07-12 Hexcel Composites Produit intermediaire composite, procede de production d'un tel produit et utilisation a titre de materiau de moulage
EP1152019A1 (de) * 2000-05-02 2001-11-07 Sika AG, vorm. Kaspar Winkler & Co. Thixotropiermittel
US6321793B1 (en) * 2000-06-12 2001-11-27 L&L Products Bladder system for reinforcing a portion of a longitudinal structure
US6523857B1 (en) * 2000-07-05 2003-02-25 Sika Corporation Reinforcing member for interfitting channels
JP2002036278A (ja) * 2000-07-25 2002-02-05 Neoex Lab Inc 発泡性成形体
US6403222B1 (en) * 2000-09-22 2002-06-11 Henkel Corporation Wax-modified thermosettable compositions
JP2002120250A (ja) 2000-10-16 2002-04-23 Neoex Lab Inc 中空構造物の充填具及び充填方法
US6378933B1 (en) * 2000-11-06 2002-04-30 Daimlerchrysler Corporation Reinforced vehicle framing
DE10101649C1 (de) 2001-01-16 2002-08-29 Daimler Chrysler Ag Mit Metallschaum verstärktes Strukturelement
US20030018095A1 (en) 2001-04-27 2003-01-23 Agarwal Rajat K. Thermosettable compositions useful for producing structural adhesive foams
US6787579B2 (en) * 2001-05-02 2004-09-07 L&L Products, Inc. Two-component (epoxy/amine) structural foam-in-place material
DE10121378A1 (de) 2001-05-02 2002-11-28 Opel Adam Ag Verstärkungselement für einen Hohlkörper, insbesondere für einen Fahrzeugkarosserieholm
US7473715B2 (en) * 2001-05-02 2009-01-06 Zephyros, Inc. Two component (epoxy/amine) structural foam-in-place material
US7169467B2 (en) * 2001-06-21 2007-01-30 Magna International Of America, Inc. Structural foam composite having nano-particle reinforcement and method of making the same
AU2002361136A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-09 Henkel Teroson Gmbh Expandable epoxy resin-based systems modified with thermoplastic polymers
MXPA04006524A (es) 2002-01-04 2004-10-04 Dow Global Technologies Inc Espuma polimerica multimodal que contiene una arcilla absorbente.
ATE500942T1 (de) 2002-01-22 2011-03-15 Dow Global Technologies Inc Verstärktes verbundbauteil und verfahren zu dessen herstellung
JP4040319B2 (ja) 2002-02-05 2008-01-30 共和産業株式会社 中空構造物の補強構造及び補強方法
US20030192643A1 (en) 2002-03-15 2003-10-16 Rainer Schoenfeld Epoxy adhesive having improved impact resistance
US6846559B2 (en) * 2002-04-01 2005-01-25 L&L Products, Inc. Activatable material
US7169344B2 (en) * 2002-04-26 2007-01-30 L&L Products, Inc. Method of reinforcing at least a portion of a structure
EP1359202A1 (de) 2002-05-03 2003-11-05 Sika Schweiz AG Hitze-härtbare Epoxydharzzusammensetzung
US6733040B1 (en) * 2002-07-02 2004-05-11 Dana Corporation Closed channel structural member having internal reinforcement for vehicle body and frame assembly
US20040074150A1 (en) * 2002-10-01 2004-04-22 Joseph Wycech Structural reinforcement assembly and a method for structurally reinforcing a member or a portion of an article of manufacture
CA2509629A1 (en) 2002-12-27 2004-07-22 Dow Global Technologies Inc. Heat activated epoxy adhesive and use in a structural foam insert
US7119149B2 (en) * 2003-01-03 2006-10-10 Henkel Kommanditgesellschaft Auf High expansion two-component structural foam
JP4233018B2 (ja) * 2003-01-17 2009-03-04 本田技研工業株式会社 発泡体を充填した閉断面構造体の製造方法
DE10302298A1 (de) 2003-01-22 2004-08-05 Henkel Kgaa Hitzehärtbare, thermisch expandierbare Zusammensetzung mit hohem Expansionsgrad
US20040204551A1 (en) * 2003-03-04 2004-10-14 L&L Products, Inc. Epoxy/elastomer adduct, method of forming same and materials and articles formed therewith
JP4152803B2 (ja) * 2003-05-15 2008-09-17 共和産業株式会社 中空構造物の遮断具
US7784186B2 (en) * 2003-06-26 2010-08-31 Zephyros, Inc. Method of forming a fastenable member for sealing, baffling or reinforcing
US7199165B2 (en) * 2003-06-26 2007-04-03 L & L Products, Inc. Expandable material
US7249415B2 (en) * 2003-06-26 2007-07-31 Zephyros, Inc. Method of forming members for sealing or baffling
US7469459B2 (en) * 2003-09-18 2008-12-30 Zephyros, Inc. System and method employing a porous container for sealing, baffling or reinforcing
US20050172486A1 (en) 2004-02-05 2005-08-11 L&L Products, Inc. Member for sealing, baffling or reinforcing and method of forming same
DE602005009505D1 (de) 2004-03-11 2008-10-16 Dow Global Technologies Inc Gebundene, hochreaktive polyurethan-hartschaumstoffe
JP4283727B2 (ja) * 2004-05-06 2009-06-24 日東電工株式会社 発泡充填部材
EP1977874A3 (en) 2004-12-01 2008-10-15 Nitto Denko Corporation Foam Filling Member
DE102005026356A1 (de) 2005-06-07 2006-12-14 Henkel Kgaa Schäumbare Formteile ohne chemische Vernetzungsmittel
US8475694B2 (en) * 2005-10-25 2013-07-02 Zephyros, Inc. Shaped expandable material
US7892396B2 (en) * 2006-06-07 2011-02-22 Zephyros, Inc. Toughened activatable material for sealing, baffling or reinforcing and method of forming same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0710696A2 (en) 1994-10-27 1996-05-08 Itsuro Hasegawa Method of manufacturing adhesive foamed product

Also Published As

Publication number Publication date
US20070090560A1 (en) 2007-04-26
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US20130270731A1 (en) 2013-10-17
US8475694B2 (en) 2013-07-02
US8771564B2 (en) 2014-07-08
JP5399707B2 (ja) 2014-01-29
JP2009513393A (ja) 2009-04-02
JP2013116636A (ja) 2013-06-13
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JP5607191B2 (ja) 2014-10-15
CA2627924A1 (en) 2007-05-03
CA2627924C (en) 2013-02-12
EP1957252B1 (en) 2018-12-05
CN102862255B (zh) 2015-02-11
CN101296791B (zh) 2012-11-21
CN102862255A (zh) 2013-01-09
KR20080059218A (ko) 2008-06-26
EP1957252A1 (en) 2008-08-20
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