KR102402019B1 - Non-flame epoxy resin with thermal shock resistance in water and composition and Sensor filler containing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 금속, 비철금속, 프라스틱 재질 및 유리와 같은 무기물에 대한 접착력이 우수하면서도 수중 열충격 및/또는 열충격 저항성이 우수한 난연성 에폭시 수지 및 이를 이용한 센서 충진제에 관한 것이다.The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin having excellent adhesion to inorganic materials such as metal, non-ferrous metal, plastic material, and glass, and excellent resistance to thermal shock and/or thermal shock in water, and a sensor filler using the same.
Description
본 발명은 수중 열충격 및/또는 열충격 저항성이 우수한 난연성 에폭시 수지 및 이를 이용한 센서 충진제에 관한 것이다.The present invention relates to a flame-retardant epoxy resin having excellent resistance to thermal shock and/or thermal shock in water and a sensor filler using the same.
온도감지기는 가정용이나 업소용의 냉장고, 시험용 냉각장치, 산업용 냉동창고 및 적정온도 유지를 필요로 하는 비닐하우스 등의 조작 및 운전에 있어 필요한 온도 정보를 얻기 위해 사용되고 있다.Temperature sensors are used to obtain temperature information necessary for operation and operation of refrigerators for home or business use, cooling devices for testing, industrial refrigeration warehouses, and plastic houses that require proper temperature maintenance.
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.Looking at the structure of the
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 갖는 바, 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.As a filling resin, it is generally used by adding a curing agent such as polyamine to an epoxy resin. Such an epoxy resin has advantages of excellent adhesion, heat resistance, chemical resistance, electrical properties and mechanical properties. However, the epoxy resin has a disadvantage in that it has a low adhesion to inorganic materials such as alumina used as a filler. This occurred. In addition, there is a problem in that a gap is generated between the
더불어, 온도감지기는 -20℃에서 +80℃의 넓은 온도 범위에서의 사용되므로 수중 열충격에 대한 저항이 중요한 요소이나, 종래에 에폭시 수지의 경우 5℃와 90℃에서 1000회 ~ 3000회에서 번갈아 가며 수중 열충격 실험시 보호관과 에폭시 수지가 분리되는 문제점이 발생하였다.In addition, since the temperature sensor is used in a wide temperature range of -20°C to +80°C, resistance to thermal shock in water is an important factor. There was a problem in that the protective tube and the epoxy resin were separated during the underwater thermal shock test.
본 발명은 에폭시 수지는 반응성 희석제 사용을 최소화하면서도 우수한 난연성, 경도, 신율 및 접착강도뿐만 아니라, 우수한 수중 열충격 저항성을 가지는 에폭시 수지의 최적 조성 및 조성비를 알게 되어 완성한 발명에 관한 것으로서, 즉, 본 발명은 수중 열충격 저항성이 우수한 난연성 에폭시 수지, 이를 온도감지 센서, 자동차 센서 등의 센서 충전 수지(충전제)로 적용하기 적합한 발명에 관한 것이다.The present invention relates to an invention that was completed by knowing the optimum composition and composition ratio of an epoxy resin having excellent flame retardancy, hardness, elongation and adhesive strength, as well as excellent resistance to thermal shock in water, while minimizing the use of a reactive diluent, that is, the present invention is a flame-retardant epoxy resin with excellent resistance to thermal shock in water, and relates to an invention suitable for applying it as a sensor filling resin (filler) for temperature sensors and automobile sensors.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 수중 열충격 저항성이 우수한 난연성 에폭시 수지로서, 주제 및 경화제를 포함하는 2액형 에폭시 수지를 포함하며, 상기 주제는 알콕시실란 변성 에폭시 수지, 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 실란계 첨가제 및 충진제를 포함하고, 상기 경화제는 알리파틱 아민 및 폴리옥시(C1 ~ C5의 알킬렌)다이아민을 포함한다.The present invention for solving the above problems is a flame-retardant epoxy resin with excellent resistance to thermal shock in water, and includes a two-component epoxy resin including a main agent and a curing agent, wherein the main subject is an alkoxysilane-modified epoxy resin, a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, It includes a silane-based additive and a filler, and the curing agent includes aliphatic amine and polyoxy (C 1 to C 5 alkylene)diamine.
또한, 본 발명의 다른 목적은 센서 충진제에 관한 것으로서, 상기 난연성 에폭시 수지를 포함한다.In addition, another object of the present invention relates to a sensor filler, including the flame-retardant epoxy resin.
본 발명의 난연성 에폭시 수지는 금속, 비철금속, 프라스틱 재질 및 유리와 같은 무기물에 대한 접착력이 우수하고, Cl- 함량이 200ppm 이하이며, 난연 타입으로 수중 열충격 및/또는 열충격이 우수한 바, 온도감지 센서, 자동차 센서 등의 센서 충전 수지(충전제) 사용하기에 적합하다.The flame-retardant epoxy resin of the present invention has excellent adhesion to metals, non-ferrous metals, plastic materials, and inorganic materials such as glass, Cl- content is 200 ppm or less, and is a flame - retardant type with excellent underwater thermal shock and/or thermal shock, a temperature sensor, Suitable for use as a sensor filling resin (filler) for automobile sensors and the like.
도 1은 온도감지기의 온도감지부를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a temperature sensing unit of a temperature sensor.
이하, 본 발명에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 난연성 에폭시 수지는 주제 및 경화제를 포함하는 2액형 에폭시 수지이며, 온도감지 센서, 자동차 센서 등의 센서 충전 수지(충전제)로 적용시, 상기 주제와 경화제를 혼합한 후 충전제로 적용한다.The flame-retardant epoxy resin of the present invention is a two-component epoxy resin containing a main agent and a curing agent, and when applied as a sensor filling resin (filler) such as a temperature sensor or automobile sensor, mix the main agent and the curing agent and then apply as a filler.
난연성 에폭시 수지 성분 중 상기 주제는 알콕시기를 가져서 알루미늄과 유리와 같은 무기물에 대한 접착력이 우수하고, 유기 재료와 화학 결합하는 유기 관능기를 가지고 있어 유기질과 무기질을 결합시키는 역할과 유기질의 표면에너지를 줄여 무기질의 표면에 젖음성(wetting)을 향상시켜 동과 니켈과의 접착력을 향상시킬 수 있는 실란 변성 에폭시 수지를 도입한다. Among the flame-retardant epoxy resin components, the subject has an alkoxy group, so it has excellent adhesion to inorganic materials such as aluminum and glass, and has an organic functional group that chemically bonds with organic materials, so it plays a role in bonding organic materials and inorganic materials and reduces the surface energy of organic materials to reduce inorganic materials A silane-modified epoxy resin that can improve the adhesion between copper and nickel by improving wetting on the surface of
그리고, 에폭시 수지의 난연성 확보를 통한 열충격 저항성 향상을 위해 인계 난연제 및 멜라닌계 난연제를 도입하였다. In addition, phosphorus-based flame retardants and melanin-based flame retardants were introduced to improve thermal shock resistance by securing flame retardancy of the epoxy resin.
또한, 접착력 및 열전도율이 우수한 알루미나계 충진제를 도입함으로써, 센서 충진시 수중 열충격이 타 에폭시 수지 보다 월등이 우수하며, 신율이 300% 이상으로 냉온 안정성이 뛰어나다.In addition, by introducing an alumina-based filler with excellent adhesion and thermal conductivity, the thermal shock in water when filling the sensor is superior to other epoxy resins, and the elongation is 300% or more, which is excellent in cold-temperature stability.
좀 더 구체적으로 상기 주제는 알콕시실란 변성 에폭시 수지, 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 실란계 첨가제 및 충진제를 포함한다.More specifically, the subject includes an alkoxysilane-modified epoxy resin, a phosphorus-based flame retardant, a melamine-based flame retardant, a silane-based additive, and a filler.
주제 성분 중 상기 알콕시실란 변성 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지를 사용할 수 있다.Among the main components, the alkoxysilane-modified epoxy resin may be an alkoxysilane-modified epoxy resin having an alkoxysilane group represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1 에서, R1은 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 알킬기 또는 탄소수 3 내지 20의 분쇄형 알킬기이고, 바람직하게는 탄소수 1 내지 15의 직쇄형 알킬기이며, 더욱 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 직쇄형 알킬기이다.In Formula 1, R 1 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a pulverized alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, preferably a straight chain alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably a straight chain alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. It is a chain-type alkyl group.
그리고, 화학식 1의 R2는 비닐기, 글리시독시기, 아크릴기 또는 메르캅토기의 유기 관능기를 갖는 탄소수 1 내지 4의 직쇄형 알킬기이며, 바람직하게는 글리시독시기 또는 메르캅토기를 갖는 탄소수 1 내지 4의 직쇄형 알킬기이다. 상기 R2의 바람직한 일구현예로는 R2의 예로는 글리시독시메틸기, α-글리시독시에틸기, β-글리시독시에틸기, α-글리시독시프로필기, β-글리시독시프로필기, α-글리시독시프로필기, 메르캅토메틸기, α-메르캅토에틸기, β-메르캅토에틸기, α-메르캅토프로필기, β-메르캅토프로필기, γ-메르캅토프로필기, 등을 들 수 있다.In addition, R 2 in Formula 1 is a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having an organic functional group of a vinyl group, a glycidoxy group, an acryl group or a mercapto group, preferably having a glycidoxy group or a mercapto group having 1 carbon number to 4 straight-chain alkyl groups. In a preferred embodiment of R 2 , examples of R 2 include a glycidoxymethyl group, α-glycidoxyethyl group, β-glycidoxyethyl group, α-glycidoxypropyl group, β-glycidoxypropyl group, α-glycidoxypropyl group, mercaptomethyl group, α-mercaptoethyl group, β-mercaptoethyl group, α-mercaptopropyl group, β-mercaptopropyl group, γ-mercaptopropyl group, etc. are mentioned. .
이러한 알콕시실란기는 무기 재료와 친화력이 우수한 알콕시기 및 유기재료와 친화력이 우수한 유기 관능기를 모두 가짐으로써, 에폭시 수지와 용이하게 결합할 수 있고, 또한 보호관과의 표면 에너지를 줄임으로써 젖음성을 향상시켜 접착력이 증가된다.This alkoxysilane group has both an alkoxy group having excellent affinity with an inorganic material and an organic functional group having excellent affinity with an organic material, so that it can be easily combined with an epoxy resin, and also improves wettability by reducing surface energy with a protective tube to improve adhesion this is increased
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.In this case, the alkoxysilane-modified epoxy resin may be obtained by reacting an alkoxysilane having an organic functional group represented by the following Chemical Formula 2 with an epoxy resin. Specifically, it can be prepared by esterifying an epoxy resin and a compound containing a carboxyl group (eg, dimer acid), followed by de-alcoholization of an organic functional group-containing alkoxysilane.
[화학식 2] [Formula 2]
상기 화학식 2에서, R1 및 R2는 상기 화학식 1의 R1 및 R2와 동일하다.In Formula 2, R 1 and R 2 are the same as R 1 and R 2 in Formula 1 above.
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.Examples of such alkoxysilane compounds include glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycy Doxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane , β-glycidoxypropyl-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxybutyltrimethoxysilane, β-glycidoxybutyltriethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyl and triethoxysilane, δ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-glycidoxybutyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, and γ-mercaptopropyltriethoxysilane.
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.On the other hand, as the epoxy resin reacted with the alkoxysilane, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, cresol novolac (Kresol novolac) )-type epoxy resin, phenol novolac-type epoxy resin, brominated epoxy resin, phenoxy resin, urethane-modified epoxy resin, NBR-modified epoxy resin, or a mixture thereof.
주제 성분 중 상기 알콕시실란 변성 에폭시 수지의 함량은 10 중량% ~ 20 중량%로 포함되며, 바람직하게는 12 중량% ~ 20 중량%로, 더욱 바람직하게는 13 ~ 19 중량%로 포함될 수 있다. 이때, 알콕시실란 변성 에폭시 수지가 10 중량% 미만인 경우, 충분한 접착력을 얻을 수 없거나, 경도가 낮은 문제가 발생할 수 있고, 20 중량%를 초과하는 경우에는 에폭시 수지 조성물의 가공이 어려우며, 신율 및 저장 안정성이 오히려 떨어질 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다. The content of the alkoxysilane-modified epoxy resin in the main component may be included in an amount of 10 wt% to 20 wt%, preferably 12 wt% to 20 wt%, more preferably 13 to 19 wt%. At this time, when the amount of the alkoxysilane-modified epoxy resin is less than 10% by weight, sufficient adhesion cannot be obtained or a problem of low hardness may occur, and when it exceeds 20% by weight, it is difficult to process the epoxy resin composition, and elongation and storage stability It is better to use it within the above range because it may fall rather.
다음으로, 주제 성분 중 상기 인계 난연제는 당업계에서 사용하는 일반적인 인계 난연제를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 TCP(Tricresyl phosphate), TPP(Triphenyl phosphate), TXP(Trixylenyl phosphate) 및 상품명 Reofos R-65((Triphenyl Phosphates Isopropylated) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 인계 난연제의 함량은 주제 전체 중량 중 1.0 ~ 5.0 중량%, 바람직하게는 1.0 ~ 4.5 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 ~ 4.0 중량%로 포함할 수 있다. 이때, 인계 난연제 함량이 1.0 중량% 미만이면 난연성이 감소하는 문제가 있을 수 있고, 5.0 중량%를 초과하면 수중 열충격 및/또는 열충격성이 감소하는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.Next, among the main ingredients, the phosphorus-based flame retardant may use a general phosphorus-based flame retardant used in the art, but preferably TCP (Tricresyl phosphate), TPP (Triphenyl phosphate), TXP (Trixylenyl phosphate) and trade name Reofos R-65 ( (Triphenyl Phosphates Isopropylated) may include at least one selected from the group consisting of. And, the content of the phosphorus-based flame retardant is 1.0 to 5.0 wt%, preferably 1.0 to 4.5 wt%, more preferably 1.5 to 4.0 wt%, based on the total weight of the main ingredient At this time, if the phosphorus-based flame retardant content is less than 1.0% by weight, there may be a problem of reducing the flame retardancy, and if it exceeds 5.0% by weight, there may be a problem of reducing thermal shock and/or thermal shock in water. It is recommended to use it within the range.
다음으로, 주제 성분 중 상기 멜라민계 난연제는 상기 인계 난연제와 함께 에폭시 수지의 난연성 증대 역할을 하는 것으로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 멜라민계 난연제를 사용할 수 있으나, 바람직하게는 MCA(melamine cyanurate), MPP(melamine pyrophosphate) 및 APP(ammonium polyphosphate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 멜라민계 난연제의 함량은 주제 전체 중량 중 5.0 ~ 15.0 중량%, 바람직하게는 5.0 ~ 14.0 중량%, 더욱 바람직하게는 7.5 ~ 12.0 중량%로 포함할 수 있다. 이때, 멜라민계 난연제 함량이 5.0 중량% 미만이면 난연성 감소하는 문제가 있을 수 있고, 15.0 중량%를 초과하면 점도 증가로 작업성 감소하는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.Next, among the main components, the melamine-based flame retardant serves to increase the flame retardancy of the epoxy resin together with the phosphorus-based flame retardant, and a general melamine-based flame retardant used in the art may be used, but preferably MCA (melamine cyanurate), MPP (melamine pyrophosphate) and APP (ammonium polyphosphate) may include one or more selected from. And, the content of the melamine-based flame retardant may include 5.0 to 15.0% by weight, preferably 5.0 to 14.0% by weight, more preferably 7.5 to 12.0% by weight based on the total weight of the main agent. At this time, if the content of the melamine-based flame retardant is less than 5.0% by weight, there may be a problem of reduced flame retardancy, and if it exceeds 15.0% by weight, there may be a problem of reduced workability due to an increase in viscosity, so it is recommended to use it within the above range.
다음으로, 주제 성분 중 상기 실란계 첨가제는 접착력 향상 역할을 하는 것으로서, 글리시독시알킬 트리알콕시 실란을 포함할 수 있고, 바람직하게는 r-글리시독시프로필 트리메톡시 실란, 글리시독시프로필 트리에톡시 실란, 글리시독시프로필 트리프로폭시 실란, 글리시독시에틸 트리메톡시 실란, 글리시독시에틸 트리에톡시 실란 및 글리시독시에틸 트리프로폭시 실란 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 실란계 첨가제의 함량은 주제 전체 중량 중 0.5 ~ 5.0 중량%, 바람직하게는 0.5 ~ 4.0 중량%, 더욱 바람직하게는 1.0 ~ 3.0 중량%로 포함할 수 있다. 이때, 실란계 첨가제 함량이 0.5 중량% 미만이면 접착력이 부족한 문제가 있을 수 있고, 5.0 중량%를 초과하면 오히려 열충격이 감소하는 문제가 있을 수 있으므로 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다.Next, among the main components, the silane-based additive serves to improve adhesion, and may include glycidoxyalkyl trialkoxy silane, preferably r-glycidoxypropyl trimethoxy silane, glycidoxypropyl tri It may include at least one selected from ethoxy silane, glycidoxypropyl tripropoxy silane, glycidoxyethyl trimethoxy silane, glycidoxyethyl triethoxy silane, and glycidoxyethyl tripropoxy silane. Further, the content of the silane-based additive may be 0.5 to 5.0 wt%, preferably 0.5 to 4.0 wt%, more preferably 1.0 to 3.0 wt%, based on the total weight of the main agent. In this case, if the content of the silane-based additive is less than 0.5% by weight, there may be a problem of insufficient adhesion, and if it exceeds 5.0% by weight, there may be a problem in that thermal shock is reduced, so it is preferable to use it within the above range.
다음으로, 주제 성분 중 상기 충진제는 실란 코팅된 알루미나를 사용하여 열전도도를 증가시키고, 충진재의 모양은 구상과 각상으로 각각 혼합 사용하여 작업성 및 유동성(flowability), 내구성을 증진시키는 역할을 하며, 입자의 크기는 D50 4~50 ㎛, 바람직하게는 D50 40~50 ㎛ 로 전체적으로 입도를 고르게 하여 충진시 작업성을 향상시킨다. 그리고, 이러한 실란 코팅된 알루미나를 사용함으로써, 접착력을 향상시켜 수중 열충격성(-5℃ ~ +95℃)을 기존 제품의 10,000 사이클에서 15,000 사이클(cycle)로 향상시킬 수 있다.Next, among the main ingredients, the filler uses silane-coated alumina to increase thermal conductivity, and the shape of the filler is spherical and angular, respectively, mixed and used to enhance workability, flowability, and durability. The particle size is D 50 4-50 μm, preferably D 50 40-50 μm, so that the overall particle size is evened to improve workability during filling. And, by using such a silane-coated alumina, it is possible to improve the adhesion to improve the thermal shock in water (-5 ℃ ~ +95 ℃) from 10,000 cycles of the existing product to 15,000 cycles (cycle).
상기 알루미나 코팅 소재인 상기 실란은 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 이상을 포함할 수 있다.The silane as the alumina coating material is methyltriethoxysilane, gamma-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltri Ethoxysilane, bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis-(triethoxysilylpropyl)disulfide, gamma-aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltri Ethoxysilane, beta-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-gamma-amino Propyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane , 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane, gamma-aminopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, gamma-acryloxypropyltrimethoxysilane, Octyltriethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, vinyl-tris-(2-methoxyethoxy)silane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, gamma-ureidopropyltrimethoxysilane, 3 It may include at least one selected from -chloropropylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and n-octadecyltrimethoxysilane.
그리고, 주제 내 충진제의 함량은 주제 전체 중량 중 알콕시실란 변성 에폭시 수지, 인계 난연제, 멜라민계 난연제, 실란계 첨가제를 제외한 나머지 잔량이다.And, the content of the filler in the main agent is the remaining amount excluding the alkoxysilane-modified epoxy resin, phosphorus-based flame retardant, melamine-based flame retardant, and silane-based additive in the total weight of the main agent.
또한, 상기 충진제는 실란 코팅된 알루미나 외에 실란 코팅 알루미나와 더불어 실리카, 규조토, 산화아연, 산화철, 산화주석, 산화티탄, 질화규소 등의 무기 충진재나 고무 미립자, 폴리에스테르 미립자 등의 유기 충진제를 추가적으로 더 포함할 수도 있다.In addition, the filler further includes inorganic fillers such as silica, diatomaceous earth, zinc oxide, iron oxide, tin oxide, titanium oxide, silicon nitride, rubber particles, and organic fillers such as polyester particles in addition to silane-coated alumina in addition to silane-coated alumina. You may.
또한, 본 발명의 에폭시 수지는 주제 성분으로서, 부착력 향상을 위해 부착증진제를 더 포함할 수 있다. 상기 부착증진제로 메타아크릴로옥시프로필 트리메톡시 실란(methacryloxypropyl trimethoxysilane), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 에폭시 에스테르 포스페이트 액시드 등을 사용할 수 있다. 메타아크릴로옥시프로필 트리메톡시 실란 부착증진제의 경우, 에폭시 수지 조성물의 경화에 따른 수축팽창이 없다.In addition, the epoxy resin of the present invention may further include an adhesion promoter to improve adhesion as a main component. As the adhesion promoter, methacryloxypropyl trimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl trimethoxysilane, epoxy ester phosphate acid, or the like may be used. In the case of the methacrylooxypropyl trimethoxy silane adhesion promoter, there is no shrinkage or expansion due to curing of the epoxy resin composition.
부착증진제의 사용시, 이의 적정 함량은 주제 전체 중량 중 0.01 ~ 3.0 중량%를, 바람직하게는 0.1 ~ 2.0 중량%이다. When the adhesion enhancer is used, its appropriate content is 0.01 to 3.0% by weight, preferably 0.1 to 2.0% by weight, based on the total weight of the main agent.
다음으로, 에폭시 수지 성분 중 상기 경화제는 에폭시를 서로 가교시키기 위한 것으로, 수지 조성물의 접착력을 높인다. 이때, 상기 경화제로 알리파틱 아민 및 폴리옥시(C1 ~ C5의 알킬렌)다이아민을 사용할 수 있다. Next, among the epoxy resin components, the curing agent is for crosslinking the epoxy with each other, and increases the adhesion of the resin composition. In this case, aliphatic amine and polyoxy (C 1 to C 5 alkylene) diamine may be used as the curing agent.
상기 알리파틱 아민은 수중 열충격성, 고온과 저온 안정성, 내구성 등의 물성을 향상시킬 수 있으며, 알리파틱 아민은 이소포론 디아민, 1,3-사이클로헥산비스(메틸아민), 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민), 1,2-디아미노사이클로헥산, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 4,4'-디아니노디사이클로헥실메탄, 비스(아미노사이클로헥실)메탄, 1,4-사이클로헥산디아민, 비스(아미노메틸)노르보르난, 피페라진, 아미노에틸피페라진(AEP) 및 4,4'-메틸렌비스-(2-메틸-사이클로헥산아민) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민), 1,2-디아미노사이클로헥산, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄, 4,4'-디아니노디사이클로헥실메탄, 및 4,4'-메틸렌비스-(2-메틸-사이클로헥산아민) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The aliphatic amine can improve physical properties such as thermal shock in water, stability at high and low temperatures, and durability, and aliphatic amine is isophorone diamine, 1,3-cyclohexanebis(methylamine), 4,4'-methylene Bis(cyclohexylamine), 1,2-diaminocyclohexane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-dianinodicyclohexylmethane, bis(amino Cyclohexyl)methane, 1,4-cyclohexanediamine, bis(aminomethyl)norbornane, piperazine, aminoethylpiperazine (AEP) and 4,4′-methylenebis-(2-methyl-cyclohexanamine) may include at least one selected from among, preferably 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine), 1,2-diaminocyclohexane, 3,3'-dimethyl-4,4'-diamino It may include at least one selected from dicyclohexylmethane, 4,4'-dianinodicyclohexylmethane, and 4,4'-methylenebis-(2-methyl-cyclohexanamine).
그리고, 경화제 내 알리파틱 아민의 함량은 경화제 전체 중량 중 10 ~ 20 중량%를, 바람직하게는 12 ~ 18 중량%를, 더욱 바람직하게는 13 ~ 17 중량%를 포함할 수 있다. 이때, 알리파틱 아민의 함량이 10 중량% 미만이면 에폭시 수지의 내구성이 저조할 수 있고, 20 중량%를 초과하면 수중 열충격 저항성이 떨어질 수 있으므로, 상기 범위 내로 사용하는 것이 좋다. And, the content of aliphatic amine in the curing agent may include 10 to 20% by weight, preferably 12 to 18% by weight, more preferably 13 to 17% by weight of the total weight of the curing agent. At this time, if the content of aliphatic amine is less than 10% by weight, the durability of the epoxy resin may be poor, and if it exceeds 20% by weight, the thermal shock resistance in water may be deteriorated, so it is recommended to use it within the above range.
그리고, 상기 폴리옥시(C1 ~ C5의 알킬렌)다이아민은 에폭시 수지의 고온에서의 열팽창성을 감소시키고, 내수성과 점성을 증가시켜서 수중에서의 열충격 저항성을 증대시키고, 분자량이 커서 가소성이 풍부하여 에폭시 수지의 유연성을 향상시켜서 냉온에서의 에폭시 수지의 유연성을 향상시킨다. 또한, 반응시(에폭시 주제와 경화제 혼합) 발열반응을 억제하여 수축이 거의 없으며, 경화시간이 길어 작업성을 향상시킬 수 있다. 경화제 내 폴리옥시(C1 ~ C5의 알킬렌)다이아민의 함량은 상기 알리파틱 아민 외의 잔량을 사용할 수 있다.And, the polyoxy (C 1 ~ C 5 alkylene) diamine reduces the thermal expansibility at high temperature of the epoxy resin, increases water resistance and viscosity to increase thermal shock resistance in water, and has a large molecular weight and thus plasticity It improves the flexibility of the epoxy resin by being rich in it, and improves the flexibility of the epoxy resin at cold and temperature. In addition, there is almost no shrinkage by suppressing the exothermic reaction during the reaction (mixing of the epoxy base material and the curing agent), and the workability can be improved because the curing time is long. The content of polyoxy (C 1 to C 5 alkylene) diamine in the curing agent may be the remaining amount other than the aliphatic amine.
또한, 상기 경화제는 경화 촉매를 더 포함할 수도 있다. 경화 촉매는 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.In addition, the curing agent may further include a curing catalyst. The curing catalyst is for increasing the curing rate and curing degree of the resin composition, and a phosphorus-based catalyst, an amine-based catalyst, or the like may be used. At this time, the phosphorus-based catalyst includes triphenylphosphine, triphenylphosphonium triphenylborate, tetraphenylphosphonium tetraphenylborate, and the like, and the amine-based catalyst includes dicyandiamide, 2-methylimidazole, and 2-ethyl-4. Imidazole derivatives such as -methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole and 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole can be used. These curing catalysts may be used alone or in mixture of two or more.
본 발명의 에폭시 수지는 상기 주제 및 상기 경화제를 1 : 0.1 ~ 0.3 중량비로, 바람직하게는 상기 주제 및 상기 경화제를 1 : 0.12 ~ 0.25 중량비로, 더욱 바람직하게는 상기 주제 및 상기 경화제를 1 : 0.12 ~ 0.20 중량비로 포함할 수 있다. 이때, 경화제 사용량이 0.1 중량비 미만이면 에폭시 수지의 경화 속도가 너무 느리고, 접착력이 충분하지 않을 수 있으며, 0.3 중량비를 초과하여 사용하더라도 물성 향상 효과가 없는 바, 비경제적이다.The epoxy resin of the present invention includes the main agent and the curing agent in a weight ratio of 1: 0.1 to 0.3, preferably, the main agent and the curing agent in a weight ratio of 1: 0.12 to 0.25, more preferably, the main agent and the curing agent in a weight ratio of 1: 0.12 It may be included in a weight ratio of ~ 0.20. At this time, if the amount of the curing agent used is less than 0.1 weight ratio, the curing rate of the epoxy resin is too slow, the adhesive strength may not be sufficient, and even if used in excess of 0.3 weight ratio, there is no effect of improving physical properties, which is uneconomical.
또한, 본 발명의 에폭시 수지는 상기 주제 및 경화제 외에 반응성 희석제를 더 포함할 수 있다. 반응성 희석제는 에폭시 수지의 점도를 조절하기 위한 것으로 글리시딜 에테르류, 디옥틸 프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 벤질알코올, 콜타르 등을 사용할 수 있다. 반응성 희석제는 상기 주제 100 중량부에 대해 5 중량부 이하로 사용할 수 있다.In addition, the epoxy resin of the present invention may further include a reactive diluent in addition to the main agent and curing agent. The reactive diluent is for controlling the viscosity of the epoxy resin, and glycidyl ethers, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, benzyl alcohol, coal tar, and the like may be used. The reactive diluent may be used in an amount of 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the main agent.
이 밖에도 본 발명에 따른 에폭시 수지는 안료, 기포제거제, 분산제 및 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. 안료는 주제 100 중량부에 대해 5 중량부 이하로 첨가할 수 있다. 다른 첨가제도 주제 혼합물 100 중량부에 대해 5 중량부 이하로 첨가할 수 있다.In addition, the epoxy resin according to the present invention may further include one or more additives selected from the group consisting of pigments, defoaming agents, dispersants and surfactants. The pigment may be added in an amount of 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the main agent. Other additives may also be added in an amount of 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the main mixture.
앞서 설명한 본 발명의 에폭시 수지는 수중 열충격성은 12,000 사이클 이상, 바람직하게는 12,000 ~ 20,000 사이클일 수 있다. 또한, 신율은 300% 이상, 바람직하게는 300 ~ 500%일 수 있다.The epoxy resin of the present invention described above may have thermal shock in water of 12,000 cycles or more, preferably 12,000 to 20,000 cycles. In addition, the elongation may be 300% or more, preferably 300 to 500%.
또한, 본 발명의 에폭시 수지는 경도(Shore A)가 55 이상, 바람직하게는 55 ~ 85, 더욱 바람직하게는 65 ~ 85일 수 있다.In addition, the epoxy resin of the present invention may have a hardness (Shore A) of 55 or more, preferably 55 to 85, more preferably 65 to 85.
또한, 본 발명의 에폭시 수지는 Cl- 함량이 200 ppm 이하, 바람직하게는 170 ppm 이하일 수 있다.In addition, the epoxy resin of the present invention may have a Cl − content of 200 ppm or less, preferably 170 ppm or less.
또한, 본 발명의 에폭시 수지는 가사시간 (25℃, 3KG)이 5 시간 이상을 가질 수 있다.In addition, the epoxy resin of the present invention may have a pot life (25 ℃, 3KG) of 5 hours or more.
이러한 본 발명의 에폭시 수지는 센서의 충진 수지(충전제)로 사용하기 적합하며, 일례를 들면, 예를 들어, 에어콘, 냉장고, 정수기 등의 온도감지 센서, 자동차 센서 등의 센서 충전 수지(충전제) 사용하기에 적합하다. 또한, 본 발명의 에폭시 수지는 센서 충전 수지 외에 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.The epoxy resin of the present invention is suitable for use as a filling resin (filler) of a sensor, for example, a temperature sensor such as an air conditioner, a refrigerator, a water purifier, and a sensor filling resin (filler) such as a car sensor suitable for In addition, the epoxy resin of the present invention is a paint or adhesive for concrete, cement mortar, leather, glass, rubber, plastic, wood, cloth, paper, etc. in addition to the sensor filling resin; adhesive tapes for packaging, adhesive labels, frozen food labels, rim-bal labels, POS labels, adhesive wallpaper, adhesives for adhesive flooring; processed paper such as art paper, lightweight court paper, cast coat, and impregnated paper; fiber treatment agents such as natural fibers, synthetic fibers, glass fibers, carbon fibers, and metal fibers; It can be used for a wide range of applications such as sealing materials, cement admixtures, and building materials such as waterproofing materials.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples, but the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, which should be construed to aid understanding of the present invention.
[실시예] [Example]
실시예 1 : 접착 및 몰딩용 난연성 에폭시 수지의 제조Example 1: Preparation of flame-retardant epoxy resin for bonding and molding
(1) 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지 15 중량%, 인계 난연제인 TCP(Tricrecyl phosphate) 2.5 중량%, 멜라민계 난연제인 MCA(melamine cyanurate) 10 중량%, 실란계 첨가제인 r-글리시독시프로필 트리메톡시 실란(r-Glycidoxypropyl trimethoxy silane) 2 중량% 및 잔량의 실란 코팅 알루미나(충진제)를 혼합 및 교반하여 주제를 제조하였다.(1) 15 wt% of an alkoxysilane-modified epoxy resin having an alkoxysilane group represented by the following formula (1), 2.5 wt% of TCP (Tricrecyl phosphate), a phosphorus-based flame retardant, 10 wt% of a melamine-based flame retardant, MCA (melamine cyanurate), a silane-based additive Phosphorus r-Glycidoxypropyl trimethoxy silane A base was prepared by mixing and stirring 2% by weight and the remaining amount of silane coated alumina (filler).
상기 알콕시실란 변성 에폭시 수지는 다음과 같은 공정을 통해서 제조한 것이다.The alkoxysilane-modified epoxy resin is prepared through the following process.
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. 다음으로, 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 반응시켜서 알콕시실란 변성 에폭시 수지를 수득하였다.745 g of bisphenol F-type epoxy resin (Kukdo Chemical Co., Ltd., trade name: YDF-170) and 180 g of dimer acid (Fujian Liancheng baixin Science & Technology, trade name BX-18) were added and dissolved at 100°C. Next, 0.5 g of benzyltrimethyl ammonium hydroxide was added as a catalyst and reacted at a temperature of 120° C. for 3 hours. 75 g of mercaptopropyltrimethoxysilane (Dow Corning, trade name Z-6062) was added thereto, followed by de-methanol reaction at 130° C. for 4 hours to obtain an alkoxysilane-modified epoxy resin.
(2) 또한, 주제와는 별도로 알리파틱 아민인 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노디사이클로헥실메탄(3,3'-Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane) 15 중량% 및 폴리옥시프로필렌다이아민 85 중량%를 혼합 및 교반하여 경화제를 제조하였다.(2) 15 wt% of 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, which is an aliphatic amine, separately from the subject, and 85 wt% of polyoxypropylenediamine was mixed and stirred to prepare a curing agent.
(3) 다음으로, 상기 주제 및 상기 경화제를 1 : 0.17(=6 : 1) 중량비로 혼합하여 친환경 난연성 접착 및 몰딩용 수지를 제조하였다. (3) Next, the main agent and the curing agent were mixed in a weight ratio of 1: 0.17 (=6: 1) to prepare an eco-friendly flame-retardant adhesive and molding resin.
[화학식 1-1][Formula 1-1]
상기 식에서, R1은 메틸기이고, R2는 α-메르캅토프로필기이다. In the above formula, R 1 is a methyl group, and R 2 is an α-mercaptopropyl group.
실시예 2 ~ 9 및 비교예 1 ~ 9Examples 2 to 9 and Comparative Examples 1 to 9
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 친환경 난연성 접착 및 몰딩용 수지의 제조를 제조하되, 하기 표 1과 같이 주제 및 경화제의 조성비를 달리하여 수지를 각각 제조하였다.In the same manner as in Example 1, the production of an eco-friendly flame-retardant adhesive and molding resin was prepared, but as shown in Table 1 below, the composition ratio of the main agent and the curing agent was changed to prepare the resin, respectively.
(중량%)division
(weight%)
경화제
중량비topic:
hardener
weight ratio
난연제taking over
flame retardant
난연제melamine
flame retardant
첨가제silane
additive
아민Aliphatic
amine
프로필렌
다이아민polyoxy
propylene
diamine
실험예 1 : 물성 측정 실험Experimental Example 1: Physical property measurement experiment
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 접착 및 몰딩용 난연성 에폭시 수지의 경도, 신율, 가사시간, 난연성 및 Cl-함량을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The hardness, elongation, pot life, flame retardancy and Cl- content of the flame-retardant epoxy resin for bonding and molding prepared in Examples and Comparative Examples were measured, and the results are shown in Table 2 below.
이때, 경도는 ASTM D2240에 의거하여 측정하였고, 신율은 ASTM D638에 의거하여 측정하였으며, 난연성은 UL-94에 의거하여 측정하였다.At this time, hardness was measured based on ASTM D2240, elongation was measured based on ASTM D638, and flame retardancy was measured based on UL-94.
(shore A)Hardness
(shore A)
(%)elongation
(%)
(25℃, 3KG)housekeeping time
(25℃, 3KG)
(대조군)Comparative Example 11
(control group)
알콕시실란 변성 에폭시 수지를 20 중량% 초과한 22 중량%로 함유한 비교예 1의 경우, 실시예 2(19중량%)와 비교할 때, 경도는 우수하나, 신율이 300% 미만으로 급격하게 감소하는 문제가 있었으며, 알콕시실란 변성 에폭시 수지를 10 중량% 미마인 8 중량%로 함유한 비교예 2의 경우, 실시예 1 및 실시예 3(12 중량%)와 비교할 때, 경도가 너무 낮은 문제가 있었다.In the case of Comparative Example 1 containing the alkoxysilane-modified epoxy resin in an amount of more than 20% by weight of 22% by weight, when compared with Example 2 (19% by weight), the hardness is excellent, but the elongation is rapidly reduced to less than 300% There was a problem, in the case of Comparative Example 2 containing the alkoxysilane-modified epoxy resin at 10% by weight of mimine and 8% by weight, when compared with Examples 1 and 3 (12% by weight), there was a problem that the hardness was too low .
인계 난연제를 사용하지 않은 비교예 3의 경우, 실시예 4와 비교할 때, 난연성이 좋지 않았으며, 인계 난연제 함량이 5 중량% 초과한 6 중량%를 초과한 비교예 4의 경우, 난연성이 우수한 결과를 보였으나, 실시예 5(4.5 중량%)와 비교할 때 물성 향상 효과는 미비하였다. In the case of Comparative Example 3 in which the phosphorus-based flame retardant was not used, when compared with Example 4, the flame retardancy was not good, and in Comparative Example 4, in which the phosphorus-based flame retardant content exceeded 6 wt%, the flame retardancy was excellent However, compared to Example 5 (4.5 wt%), the effect of improving physical properties was insignificant.
그리고, 멜라민계 난연제의 함량이 5.0 중량% 미만인 2 중량%로 사용한 비교예 5의 경우, 실시예 6(5중량%)와 비교할 때, 난연성이 떨어지는 문제가 있으며, 멜라민계 난연제의 함량이 15 중량% 초과한 17 중량%를 사용한 비교예 6의 경우, 실시예 7(14 중량%)와 비교할 때, 물성 향상 효과가 미비하면서 오히려 에폭시 수지의 점도가 급격하게 증가하여 작업성이 떨어지는 문제 및 신율이 급격하게 감소하는 문제가 있었다.And, in the case of Comparative Example 5, in which the content of the melamine-based flame retardant is less than 5.0% by weight of 2% by weight, compared with Example 6 (5% by weight), there is a problem that the flame retardancy is inferior, and the content of the melamine-based flame retardant is 15% by weight In the case of Comparative Example 6 using 17% by weight in excess of %, compared with Example 7 (14% by weight), the effect of improving physical properties was insignificant and the viscosity of the epoxy resin increased rapidly, resulting in poor workability and elongation. There was a problem with a sharp decline.
실혐예 2 : 수중 열충격성 실험Experimental Example 2: Underwater Thermal Shock Test
상기 실시예 1 ~ 3, 실시예 8 ~ 9 및 비교예 7 ~ 9에서 제조한 친환경 난연성 접착 및 몰딩용 수지의 수중 열충격성 실험을 하기와 같은 방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The underwater thermal shock test of the eco-friendly flame-retardant adhesive and molding resins prepared in Examples 1 to 3, Examples 8 to 9 and Comparative Examples 7 to 9 were measured in the following manner, and the results are shown in Table 2 below. it was
(1) 수중 열충격 시험방법(1) Underwater thermal shock test method
동-니켈 케이스를 상기 친환경 난연성 접착 및 몰딩용 수지로 접착한 후, 5℃ 물에 1분간 침적시킨 후, 이를 다시 6초 후 95℃ 물에 1분 침적시키고, 이를 다시 5℃ 물에 6초간 침적시켰다. 이를 1 cycle로 측정하였다. 그리고, 동-니켈케이스에서 몰딩된 에폭시의 이격 발생과 절연저항 불량 발생 여부를 측정하였다. After bonding the copper-nickel case with the eco-friendly flame-retardant bonding and molding resin, it was immersed in water at 5° C. for 1 minute, and after 6 seconds, it was immersed in water at 95° C. for 1 minute, and then again in water at 5° C. for 6 seconds. immersed This was measured in 1 cycle. And, the occurrence of separation of the molded epoxy in the copper-nickel case and the occurrence of poor insulation resistance were measured.
수중열충격 실험 평가는 1,000 cycle 기준으로 에폭시의 이격 발생 및/또는 절연저항 불량이 발생하지 않으면 합격이고, 발생하면 불합격으로 표시하였다.In the evaluation of the underwater thermal shock test, if the separation of the epoxy and/or the insulation resistance did not occur on the basis of 1,000 cycles, it was passed, and if it did, it was indicated as fail.
실란계 첨가제를 사용하지 않은 비교예 7의 경우, 접착력이 부족한 부족하여 이격이 발생하는 문제가 있었으며, 실란계 첨가제를 5 중량% 초과하여 6.5 중량%를 사용한 비교예 8의 경우, 실시예 9(4 중량%)와 비교할 때, 오히려 수중 열충격성이 감소하는 문제가 있었다.In the case of Comparative Example 7 in which the silane-based additive was not used, there was a problem that the separation occurred due to insufficient adhesive strength, and in Comparative Example 8 using 6.5 wt% in excess of 5 wt% of the silane-based additive, Example 9 ( 4% by weight), there was a problem in that thermal shock properties in water were rather reduced.
또한, 주제에 대해 경화제를 너무 적게 사용한 비교예 9의 경우, 에폭시 수지의 경화 속도가 느렸고, 수중 열충격성이 좋지 않은 문제가 있었다.In addition, in the case of Comparative Example 9 in which the curing agent was used too little for the main material, the curing rate of the epoxy resin was slow, and there was a problem in that the thermal shock property in water was not good.
Claims (6)
상기 주제는 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란기를 갖는 알콕시실란 변성 에폭시 수지 10 ~ 20 중량%, 인계 난연제 1.0 ~ 5.0 중량%, 멜라민계 난연제 5 ~ 15 중량%, 실란계 첨가제 0.5 ~ 5.0 중량% 및 잔량의 충진제를 포함하고,
상기 경화제는 알리파틱 아민 13 ~ 17 중량% 및 잔량의 폴리옥시(C1 ~ C5의 알킬렌)다이아민을 포함하며,
상기 충진제는 D50 40~50 ㎛인 실란 코팅 알루미나를 포함하며,
수중 열충격성이 12,000 사이클 이상이고, 경도(Shore A)가 55 ~ 85인 것을 특징으로 하는 수중 열충격 저항성이 우수한 센서 충진제용 난연성 에폭시 수지;
[화학식 1]
상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 1 내지 20의 직쇄형 알킬기 또는 탄소수 3 내지 20의 분쇄형 알킬기이고, R2는 비닐기, 글리시독시기, 아크릴기 또는 메르캅토기의 유기 관능기를 갖는 탄소수 1 내지 4의 직쇄형 알킬기이다.
As a two-component epoxy resin comprising a main agent and a curing agent in a weight ratio of 1: 0.1 to 0.3,
The subject is 10 to 20% by weight of an alkoxysilane-modified epoxy resin having an alkoxysilane group represented by the following Chemical Formula 1, 1.0 to 5.0% by weight of a phosphorus-based flame retardant, 5 to 15% by weight of a melamine-based flame retardant, 0.5 to 5.0% by weight of a silane-based additive, and containing the remaining amount of filler,
The curing agent includes 13 to 17% by weight of aliphatic amine and the remaining amount of polyoxy (C 1 to C 5 alkylene) diamine,
The filler includes a silane-coated alumina having a D 50 of 40-50 μm,
Flame-retardant epoxy resin for sensor filler with excellent water thermal shock resistance, characterized in that the thermal shock in water is 12,000 cycles or more, and the hardness (Shore A) is 55 to 85;
[Formula 1]
In Formula 1, R 1 is a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a pulverized alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and R 2 is a vinyl group, a glycidoxy group, an acryl group, or a mercapto group having an organic functional group having 1 carbon number. to 4 straight-chain alkyl groups.
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 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 열충격 저항성이 우수한 센서 충진제용 난연성 에폭시 수지.
According to claim 1, wherein the silane of the silane coated alumina,
Methyltriethoxysilane, gamma-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilane, bis-(tri Ethoxysilylpropyl)tetrasulfide, bis-(triethoxysilylpropyl)disulfide, gamma-aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, beta-(3 ,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane, gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-phenyl-gamma-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldime Toxysilane, mercaptopropyltrimethoxysilane, gamma-aminopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, gamma-acryloxypropyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, 3- Chloropropyltriethoxysilane, vinyl-tris-(2-methoxyethoxy)silane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, gamma-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, A flame-retardant epoxy resin for a sensor filler having excellent resistance to thermal shock in water, comprising at least one selected from vinylmethyldiethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, and n-octadecyltrimethoxysilane.
The method of claim 1, wherein the aliphatic amine is isophorone diamine, 1,3-cyclohexanebis(methylamine), 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine), 1,2-diaminocyclohexane, 3 ,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-dianinodicyclohexylmethane, bis(aminocyclohexyl)methane, 1,4-cyclohexanediamine, bis(aminomethyl ) Norbornane, piperazine, aminoethylpiperazine (AEP), 4,4'-methylenebis-(2-methyl-cyclohexanamine) water thermal shock resistance characterized in that it contains at least one selected from the group consisting of Excellent flame retardant epoxy resin for sensor fillers.
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