KR101829213B1

KR101829213B1 - 온도감지기 충진용 수지 조성물

Info

Publication number: KR101829213B1
Application number: KR1020160174391A
Authority: KR
Inventors: 안순영; 황신하
Original assignee: 안순영; 진도화성공업 주식회사
Priority date: 2016-12-20
Filing date: 2016-12-20
Publication date: 2018-02-19

Abstract

본 발명에 따른 온도감지기 충진용 수지 조성물은 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지와 충진재로서 실란 코팅 알루미나 및 경화제로서 사이클로알리파틱 아민을 포함한다.

Description

온도감지기 충진용 수지 조성물{Resin composition for filling temperature sensor}

본 발명은 온도감지기 충진용 수지 조성물에 관한 것이다.

온도감지기는 가정용이나 업소용의 냉장고, 시험용 냉각장치, 산업용 냉동창고 및 적정온도 유지를 필요로 하는 비닐하우스 등의 조작 및 운전에 있어 필요한 온도정보를 얻기 위해 사용되고 있다.

도 1에 도시된 온도센서의 온도감지부(100) 구조를 살펴보면, 상기 온도감지부(100)는 금속 또는 플라스틱 소재의 보호관(110) 속에 온도감지센서(130)가 구비되어 있고, 상기 온도감지센서(130)에는 내열성 피복으로 감싸여진 전선이 연결되어 있다. 또한, 상기 온도감지센서(130)가 내장된 보호관(110) 내부에는 내열성 밀봉부재(150)로서 수지(resin)가 충진되어 온도감지센서(130)를 고정함과 동시에 습기가 내부로 유입되는 것을 방지한다.

충진용 수지로는 일반적으로 에폭시 수지에 폴리아민과 같은 경화제를 첨가하여 사용하고 있다. 이러한 에폭시 수지는 접착성, 내열성, 내약품성, 전기적 특성 및 기계적 물성이 우수한 장점이 갖는다.

다만, 에폭시 수지는 충진재로 사용되는 알루미나와 같은 무기재료와의 접착력이 낮다는 단점을 갖는바, 온도감지기(100)의 보호관(110)과 충진된 에폭시 수지와의 접착이 떨어져 내구성이 저하되는 문제점이 발생하였다. 또한, 불충분한 접착력으로 인하여 보호관(110)과 에폭시 수지 사이에 틈새가 발생하여 수분이 유입되는 문제점이 있다.

더불어, 온도감지기는 -20℃에서 +80℃의 넓은 온도범위에서의 사용되므로 수중 열충격에 대한 저항이 중요한 요소이나, 종래에 에폭시 수지의 경우 5℃와 90℃에서 1000회~3000회에서 번갈아가며 수중 열충격 실험시 보호관과 에폭시 수지가 분리되는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 유기질과 무기질과의 접착력이 우수하고, 내열성을 높여 수중 열충격 저항을 향상시킨 온도감지기 충진용 수지 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해, 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지 10 내지 40 중량%, 및 실란 코팅 알루미나 60 내지 90 중량%를 함유하는 주제 혼합물 100 중량부; 및 사이클로알리파틱 아민 90 내지 100 중량%를 함유하는 경화제 10 내지 30 중량부를 포함하는 온도감지기 충진용 수지 조성물을 제공한다.

[화학식 1]

상기 식에서, R¹은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R²는 비닐기, 글리시독시기, 아크릴기 및 메르캅토기로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 관능기를 갖는 탄소수 1 내지 4의 치환된 기이다.

본 발명에서 상기 알루미나는 메틸트리에톡시실란, 감마-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 비스-(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스-(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 베타-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, 감마-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-페닐-감마-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 머캅토프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 감마-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 비닐-트리스-(2-메톡시에톡시)실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 감마-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 및 n-옥타데실트리메톡시실란 중에서 선택되는 1 이상의 실란으로 코팅된 것일 수 있다.

본 발명에서 상기 사이클로알리파틱 아민은 이소포론 디아민, 1,3-사이클로헥산비스(메틸아민), 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민), 1,2-디아미노사이클로헥산, 4,4'-디아니노디사이클로헥실메탄, 비스(아미노사이클로헥실)메탄, 1,4-사이클로헥산디아민, 비스(아미노메틸)노르보르난, 피페라진, 아미노에틸피페라진(AEP), 4,4'-메틸렌비스-(2-메틸-사이클로헥산아민) 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

본 발명에 따른 조성물의 수중 열충격성은 12,000 사이클 이상, 신율은 300% 이상일 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따른 수지 조성물은 무기물과 유기물 모두에 접착력이 우수한 유기 관능기를 포함하는 알콕시실란 변성 에폭시 수지에 접착력과 열전도율이 우수한 실란 코팅 알루미나를 조합함으로써, 센서 충진시 수중 열충격이 타 에폭시보다 월등이 우수하며, 신율이 300% 이상으로 냉온 안정성이 뛰어나다. 또한, 본 발명에 따르면, 경화제로 사이클로알리파틱 아민 경화제를 사용함으로써, 수지의 접착성 및 유연성이 향상되어 냉온에서의 안정성을 보완할 수 있다.

도 1은 온도감지기의 온도감지부를 도시한 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시형태들로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 온도감지기 충진용 수지 조성물은 화학식 1로 표시되는 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지 10 내지 40 중량%, 및 실란 코팅 알루미나 60 내지 90 중량%를 함유하는 주제 혼합물 100 중량부; 및 사이클로알리파틱 아민 90 내지 100 중량%를 함유하는 경화제 10 내지 30 중량부를 포함한다.

본 발명은 센서 충진용 에폭시 주제로서 알루미늄과 유리와 같은 무기물에 대한 접착력이 우수한 실란 변성 에폭시 수지, 접착력 및 열전도율이 우수한 실란 코팅된 알루미나를 사용함으로써, 센서 충진시 수중 열충격이 타 에폭시보다 월등이 우수하며, 신율이 300% 이상으로 냉온 안정성이 뛰어난 것을 특징으로 한다.

기존 제품의 주제는 유기 관능기 함유 알콕시실란 변성 에폭시를 사용하였고, 유기 관능기를 함유한 알콕시실란은 분자 중에 무기재료와 반응하는 알콕시기, 유기재료와 화학 결합하는 유기 관능기를 가지고 있어 유기질과 무기질을 결합시키는 역할과 유기질의 표면에너지를 줄여 무기질의 표면에 젖음성(wetting)을 향상시켜 동과 니켈과의 접착력을 향상시켰다.

또한, 기존 제품의 주제는 충진재로서 알루미나를 사용하여 열전도도를 증가시켰고, 충진재의 모양은 구상과 각상으로 각각 혼합하여 작업성 및 유동성(flowability), 내구성을 증진시켰으며, 흡습성과 선형팽창 계수를 감소시키고 강도를 증가시키기 위해서 성형재료의 중량 기준으로 70% 이상 함유시켰으며, 입자의 크기도 D50 4~50으로 하여 전체적으로 입도를 고르게 하여 충진시 작업성을 향상시켰다.

본 발명의 제품은 기존 제품의 보완 타입으로 실란 처리된 알루미나를 사용함으로써, 접착력을 향상시켜 수중 열충격성(-5℃ ~ +95℃)을 기존 제품의 10,000 사이클에서 15,000 사이클(cycle)로 향상시킨 제품이다.

또한, 기존 제품은 경화제로서 변성 지방족 아민(Modified Aliphatic Amine)을 사용하여 내수성 및 고온에서의 열팽창을 감소시키고 주제와의 혼합시 점성을 증진시켜 수중에서의 열충격을 보완하였으며, 메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란을 사용하여 동과 니켈 등에 접착력을 부여하고 주제와 경화제 혼합시 발열반응 및 경화에 따른 수축팽창이 거의 없도록 하면서 경도 Shore A 30~40의 초연질 타입이었다.

본 발명의 제품은 경화제로서 사이클로알리파틱 아민을 단독 또는 기존 경화제에 첨가 사용하여 고온 및 저온 안정성을 보완하고 내구성을 보완한 제품이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 온도감지기 충진용 수지 조성물은 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지, 실란 코팅 알루미나에 경화제로서 사이클로알리파틱 아민 경화제를 사용함을 특징으로 한다.

본 발명에서 알콕시실란 변성 에폭시 수지는 무기재료와 친화력이 높은 알콕시기와 유기재료와 친화력이 높은 유기 관능기를 모두 가짐으로써, 보호관과의 접착력이 우수하다. 또한, 접착력 및 열전도율이 우수한 실란 코팅된 알루미나를 사용함으로써, 센서 충진시 수중 열충격이 타 에폭시보다 월등이 우수하며, 신율이 300% 이상으로 냉온 안정성이 뛰어나다. 또한, 경화제로서 사이클로알리파틱 아민 경화제를 사용함으로써 내열성이 높아 고온 및 저온에서의 열충격이 우수하다.

본 발명의 온도감지기 충진용 수지 조성물의 구성요소별로 나누어 살펴보면, 먼저, 본 발명의 수지 조성물은 주수지로서 알콕시실란 변성 에폭시 수지를 포함한다. 알콕시실란 변성 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 유기 관능기를 포함한 알콕시실란기를 갖는다.

[화학식 1]

상기 화학식 1 에서, R¹은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이다. R¹의 예로서, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등의 알킬기를 들 수 있으며, 바람직하게는 메틸기, 에틸기이다.

R²는 비닐기, 글리시독시기, 아크릴기 및 메르캅토기로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 관능기를 갖는 탄소수 1 내지 4의 치환된 기이다. R²의 예로는 글리시독시메틸기, α-글리시독시에틸기, 메르캅토메틸기, 2-메르캅토에틸기 등을 들 수 있다.

이러한 알콕시실란기는 무기재료와 친화력이 우수한 알콕시기 및 유기재료와 친화력이 우수한 유기 관능기를 모두 가짐으로써, 에폭시 수지와 용이하게 결합할 수 있고, 또한 보호관과의 표면에너지를 줄임으로써 젖음성을 향상시켜 접착력이 증가된다.

이때, 알콕시실란 변성 에폭시 수지는 하기 화학식 2로 표시되는 유기 관능기를 갖는 알콕시실란과 에폭시 수지를 반응시켜 얻을 수 있다. 구체적으로 에폭시 수지와 카르복실기를 함유하는 화합물(예, 다이머 산)을 에스테르화 반응시킨 후 유기 관능기 함유 알콕시실란을 탈 알코올 반응시켜서 제조할 수 있다.

[화학식 2]

상기 화학식 2에서, R¹은 전술한 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R²는 비닐기, 글리시독시기, 아크릴기 및 메르캅토기로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 관능기를 갖는 탄소수 1 내지 4의 치환된 기이다.

이러한 알콕시실란 화합물로는 글리시독시메틸트리메톡시실란, 글리시독시메틸트리에톡시실란, α-글리시독시에틸트리메톡시실란, α-글리시독시에틸트리에톡시실란, β-글리시독시에틸트리메톡시실란, β-글리시독시에틸트리에톡시실란, α-글리시독시프로필트리메톡시실란, α-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-글리시독시프로필-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, α-글리시독시부틸트리메톡시실란, α-글리시독시부틸트리에톡시실란, β-글리시독시부틸트리메톡시실란, β-글리시독시부틸트리에톡시실란, γ-글리시독시부틸트리메톡시실란, γ-글리시독시부틸트리에톡시실란, δ-글리시독시부틸트리메톡시실란, δ-글리시독시부틸트리에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리에톡시실란 등이 있다.

한편, 상기 알콕시실란과 반응시키는 에폭시 수지로는 비스페놀(bisphenol) A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 수첨 비스페놀(Hydrogenated bisphenol) A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락(Kresol novolac)형 에폭시 수지, 페놀 노볼락(Phenol novolac)형 에폭시 수지, 브롬화(Brominated) 에폭시 수지, 페녹시(Phenoxy) 수지, 우레탄(Urethane) 변성 에폭시 수지, NBR 변성 에폭시 수지 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

상기 알콕시실란 변성 에폭시 수지는 주제 혼합물에 대하여 10 중량% 내지 40 중량%로 포함되며, 바람직하게는 15 중량% 내지 30 중량%로 포함된다. 알콕시실란 변성 에폭시 수지가 10 중량% 미만인 경우, 보호관과의 충분한 접착력을 얻을 수 없으며, 반대로 40 중량%를 초과하는 경우에는 에폭시 수지 조성물의 가공이 어려우며 저장 안정성이 떨어진다.

다음으로, 본 발명의 충진용 수지 조성물은 충진재로서 실란 코팅 알루미나를 포함한다. 알루미나는 수지 조성물의 열전도도를 높이며, 작업성 및 내구성을 증가시킴으로써 수지 조성물의 열충격저항을 향상시킬 수 있다. 실란 코팅 알루미나는 접착력 등의 물성을 개선시킬 수 있다. 실란 코팅 알루미나의 형상은 구상 또는 각상이며, 입자크기 D50은 4 ~ 50 ㎛로 전체적으로 고른 입자를 사용함으로써 작업성을 향상시킬 수 있다.

상기 실란 코팅 알루미나는 실란으로서 메틸트리에톡시실란, 감마-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 비스-(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스-(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 베타-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, 감마-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-페닐-감마-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 머캅토프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 감마-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 비닐-트리스-(2-메톡시에톡시)실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 감마-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 및 n-옥타데실트리메톡시실란 중에서 선택되는 1 이상의 실란으로 코팅된 것이다.

실란 코팅 알루미나는 혼합물에 60 중량% 내지 90 중량%가 포함되며, 바람직하게는 70 중량% 내지 80 중량%가 포함된다. 알루미나가 60 중량% 미만인 경우, 충분한 강도를 얻을 수 없으며 90 중량%를 초과하는 경우, 수지 조성물의 점성이 저하되는 문제점이 있다. 실란 코팅 알루미나와 더불어 실리카, 규조토, 산화아연, 산화철, 산화주석, 산화티탄, 질화규소 등의 무기 충진재나 고무 미립자, 폴리에스테르 미립자 등의 유기 충진재를 추가적으로 첨가할 수도 있다.

다음으로, 본 발명에 사용되는 경화제는 수지 조성물의 에폭시를 서로 가교시키기 위한 것으로, 수지 조성물의 접착력을 높인다. 이때, 상기 경화제로 사이클로알리파틱 아민 경화제를 사용한다. 사이클로알리파틱 아민은 수중 열충격성, 고온과 저온 안정성, 내구성 등의 물성을 향상시킬 수 있다. 사이클로알리파틱 아민으로는 이소포론 디아민(IPDA), 1,3-사이클로헥산비스(메틸아민)(1,3-BAC), 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민)(PACM), 1,2-디아미노사이클로헥산(DACH), 4,4'-디아니노디사이클로헥실메탄(DMDC), 비스(아미노사이클로헥실)메탄, 1,4-사이클로헥산디아민, 비스(아미노메틸)노르보르난, 피페라진, 아미노에틸피페라진(AEP), 4,4'-메틸렌비스-(2-메틸-사이클로헥산아민) 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 사이클로알리파틱 아민 이외에, 변성 지방족 아민, 폴리옥시프로필렌디아민 등의 다른 아민을 혼합할 수 있다. 추가 아민은 경화제 전체 중량에 대해 10 중량% 이하로 첨가할 수 있다. 상기 변성 지방족 아민은 수지 조성물의 고온에서의 열팽창을 감소시키는 반면에 내수성과 점성은 증가시킴으로써 수중에서의 열충격저항을 높일 수 있다. 구체적으로 변성 지방족 아민 경화제는 국도화학의 KH-620, KH-602, KH-550 등과 아사히덴카 주식회사의 EH-4070S, EH-4357S 등을 들 수 있다. 상기 폴리옥시프로필렌디아민은 주제인 에폭시 수지와의 혼합시 점성을 증진시켜 수중에서의 열충격을 보완하며, 분자량이 커서 가소성이 풍부하여 수지의 유연성을 향상시켜 냉온에서의 와이어의 꺾임성을 보완할 수 있다. 또한, 반응시(에폭시 주제와 경화제 혼합) 발열반응을 억제하여 수축이 거의 없으며, 경화시간이 길어 작업성을 향상시킬 수 있다.

상기 경화제는 상기 주제 혼합물 100 중량부에 대하여 10 내지 30 중량부로 사용되며, 바람직하게는 12 내지 20 중량부이다. 상기 경화제가 10 중량부 미만인 경우에는 접착력이 충분하지 않으며, 30 중량부를 초과하는 경우에는 첨가에 따른 상승효과가 없어 비용면에서 낭비될 우려가 있다.

본 발명에 따른 충진용 수지 조성물은 부착증진제를 더 포함할 수 있다. 부착증진제는 보호관과의 접착력을 높이는 기능을 한다. 바람직하게는 부착증진제로 메타아크릴로옥시프로필 트리메톡시 실란(methacryloxypropyl trimethoxysilane), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 에폭시 에스테르 포스페이트 액시드 등을 사용할 수 있다. 메타아크릴로옥시프로필 트리메톡시 실란 부착증진제의 경우, 충진용 수지 조성물의 경화에 따른 수축팽창이 없으며 신율이 300% 이상으로써 냉온안정성이 우수하다.

부착증진제는 알콕시실란 변성 에폭시 수지와 실란 코팅 알루미나의 혼합물 100 중량부에 대하여 0.01 내지 5 중량부가 포함되며, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부가 포함된다. 부착증진제가 0.01 중량부 미만으로 포함되는 경우, 접착력 향상 효과가 미미하며 5 중량부를 초과하는 경우, 수지 조성물의 물성이 저하될 수 있다.

또한, 본 발명의 온도감지기 충진용 수지 조성물은 경화촉매를 더 포함할 수 있다. 경화촉매는 수지 조성물의 경화속도 및 경화도를 높이기 위한 것으로써, 인계 촉매, 아민계 촉매 등이 사용될 수 있다. 이때, 인계 촉매는 트리페닐포스핀, 트리페닐포스포늄트리페닐보레이트, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트 등이 있으며, 아민계 촉매로는 디시안디아미드, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 2-페닐-4,5-디히드록시메틸이미다졸 등의 이미다졸 유도체를 사용할 수 있다. 이러한 경화 촉매는 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명의 조성물은 반응성 희석제를 더 포함할 수 있다. 반응성 희석제는 수지 조성물의 점도를 조절하기 위한 것으로 글리시딜 에테르류, 디옥틸 프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 벤질알코올, 콜타르 등을 사용할 수 있다. 반응성 희석제는 주제 혼합물 100 중량부에 대해 5 중량부 이하로 사용할 수 있다.

이 밖에도 본 발명에 따른 온도감지기 충진용 수지 조성물은 안료, 기포제거제, 분산제 및 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 안료는 주제 혼합물 100 중량부에 대해 5 중량부 이하로 첨가할 수 있다. 다른 첨가제도 주제 혼합물 100 중량부에 대해 5 중량부 이하로 첨가할 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 온도센서 충진용 에폭시 수지 조성물로서, 예를 들어, 에어콘, 냉장고, 정수기 등의 온도센서에 매우 바람직하게 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 조성물이 온도감지기 충진 용도에만 제한되는 것은 아니며, 콘크리트, 시멘트 모르타르(cement mortar), 피혁, 유리, 고무, 플라스틱, 나무, 옷감, 종이 등에 대한 도료 또는 접착제; 포장용 점착 테이프, 점착 라벨(label), 냉동 식품 라벨, 림(rim)-발르 라벨(BAL label), POS 라벨, 점착 벽지, 점착 바닥재의 점착제; 아트지, 경량 코트(court)지, 캐스트 코트, 함침지 등의 가공지; 천연 섬유, 합성 섬유, 유리 섬유, 탄소섬유, 금속 섬유 등의 섬유 처리제; 실링재, 시멘트 혼화제, 방수재 등의 건축 재료 등의 광범위한 용도에 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물의 수중 열충격성은 12,000 사이클 이상(20,000 사이클 이하), 신율은 300% 이상(500% 이하)일 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

비스페놀 F형 에폭시 수지(국도화학(주), 상품명 YDF-170) 745 g 및 다이머 산(Fujian Liancheng baixin Science & Technology사, 상품명 BX-18) 180 g을 첨가하고 100℃에서 용해하였다. 촉매로서 벤질트리메틸 암모늄 하이드록사이드(benzyltrimethyl ammonium hydroxide)을 0.5 g 첨가하고 120℃의 온도에서 3시간 반응시켰다. 여기에 메르캅토프로필트리메톡시실란(다우코닝사, 상품명 Z-6062) 75 g을 첨가하고 130℃에서 4시간 탈 메탄올 반응시켜 유기 관능기 함유 알콕시실란 변성 에폭시수지를 얻었다.

상기 알콕시실란 변성 에폭시 수지 10 중량%, 메틸트리에톡시실란 코팅 알루미나 90 중량%로 구성된 혼합물 100 중량부에 대하여, 이소포론 디아민 경화제 10 중량부를 첨가한 후, 20분간 실온(25℃)에서 교반하여 온도감지기 충진용 수지 조성물을 제조하였다.

[실시예 2]

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 알콕시실란 변성 에폭시 수지 20 중량%, 실란 코팅 알루미나 80 중량%로 구성된 혼합물 100 중량부에 대하여, 이소포론 디아민 경화제 15 중량부, 부착증진제로서 메타아크릴로옥시프로필 트리메톡시실란 0.1 중량부를 첨가함으로써, 함량만을 달리하여 온도감지기 충진용 수지 조성물을 제조하였다.

[실시예 3]

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 알콕시실란 변성 에폭시 수지 30 중량%, 실란 코팅 알루미나 70 중량%로 구성된 혼합물 100 중량부에 대하여, 이소포론 디아민 경화제 20 중량부, 부착증진제로서 메타아크릴로옥시프로필 트리메톡시실란 1 중량부를 첨가함으로써, 함량만을 달리하여 온도감지기 충진용 수지 조성물을 제조하였다.

[비교예 1]

실란 코팅 알루미나 대신에 무처리 알루미나를 사용하고, 사이클로알리파틱 아민 경화제 대신에 변성 지방족 아민 경화제를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 실시하여 온도감지기 충진용 수지 조성물을 제조하였다.

[실험예]

상기 실시예 및 비교예에 따른 수지 조성물의 경도, 신율 및 수중 열충격성을 측정하였다. 경도는 실시예와 비교예의 수지 조성물을 상온에서 12시간 건조시킨 후, ASTM D2240 방법인 경도시험기(A Type, D Type)의 침을 경화 수지의 한 곳에 완전히 내려 10초 후의 경도 값을 5곳에 대하여 측정하여 그 평균값을 계산하였다. 신율은 ASTM D638 방법에 의거하여, Instron사의 U.T.M 4466을 이용하여 크로스헤드 스피드(cross head speed)를 200 ㎜/min으로 당긴 후, 경화 수지가 절단되는 지점을 측정하여, 하기 수학식 1로 계산하였다.

[수학식 1]

신율(%) = 신장 후 길이(㎜) / 초기 길이(㎜) × 100

수중 열충격성은 상기 실시예와 비교예에 따른 수지 조성물을 사용하여, 도 1과 같은 구조를 가지며, 온도센서 10개를 5℃와 90℃에서 각각 2분 동안 유지시키는 것을 1회로 하여 10,000회에서 번갈아가며 수중 열충격 실험을 수행하였다. 그 결과를 하기 표 1에 기재하였다.

구분	실시예 1	비교예 1
경도(Shore)	Shore A 43	Shore A 35
신율	350%	220%
수중 열충격성	15,000회에서 변화없음	10,000회에서 변화없음

상기 표 1의 실험 데이터 값에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 온도감지기 충진용 수지 조성물은 비교예의 수지 조성물에 비해 신율 및 수중 열충격성이 현저하게 우수하였다. 한편, 실시예 1 조성물의 가사시간(25℃, 3KG)은 5시간 이상이었고, 최고발열온도는 26℃이었다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 온도감지기 충진용 수지 조성물은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 명확해질 것이다.

100: 온도감지부
110: 보호관
130: 온도감지센서
150: 밀봉부재

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지 10 내지 40 중량%, 및 실란 코팅 알루미나 60 내지 90 중량%를 함유하는 주제 혼합물 100 중량부; 및
사이클로알리파틱 아민 90 내지 100 중량%를 함유하는 경화제 10 내지 30 중량부를 포함하고,
상기 알루미나는 메틸트리에톡시실란, 감마-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 비스-(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스-(트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 감마-아미노프로필트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-이소시아네이토프로필트리에톡시실란, 베타-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란, 감마-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-페닐-감마-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 머캅토프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 감마-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 비닐-트리스-(2-메톡시에톡시)실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 감마-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐메틸디메톡시실란, 및 n-옥타데실트리메톡시실란 중에서 선택되는 1 이상의 실란으로 코팅되며,
상기 사이클로알리파틱 아민은 이소포론 디아민, 1,3-사이클로헥산비스(메틸아민), 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민), 1,2-디아미노사이클로헥산, 4,4'-디아니노디사이클로헥실메탄, 비스(아미노사이클로헥실)메탄, 1,4-사이클로헥산디아민, 비스(아미노메틸)노르보르난, 피페라진, 아미노에틸피페라진(AEP), 4,4'-메틸렌비스-(2-메틸-사이클로헥산아민) 중에서 선택되는 1종 이상이고,
상기 조성물의 수중 열충격성은 12,000 사이클 이상, 신율은 300% 이상이며,
연질 조성물인 것을 특징으로 하는 온도감지기 충진용 수지 조성물:
[화학식 1]

상기 식에서, R¹은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이고, R²는 비닐기, 글리시독시기, 아크릴기 및 메르캅토기로 이루어진 군으로부터 선택되는 유기 관능기를 갖는 탄소수 1 내지 4의 치환된 기이다.
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