KR102552871B1 - 에폭시계 조성물 및 이를 포함하는 높은 전단 강도를 가지는 이액형 에폭시 접착제 조성물 - Google Patents

에폭시계 조성물 및 이를 포함하는 높은 전단 강도를 가지는 이액형 에폭시 접착제 조성물 Download PDF

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Abstract

높은 전단 강도를 가지는 에폭시계 조성물 및 이를 포함하는 이액형 에폭시 접착제 조성물이 개시된다. 상기 에폭시계 조성물은 시아누레이트(cyanurate) 화합물; 및 에폭시 수지;를 포함한다. 상기 이액형 에폭시 접착제 조성물은 수지부; 및 경화제부;를 포함하고, 상기 수지부는 상기 에폭시계 조성물을 포함한다.

Description

에폭시계 조성물 및 이를 포함하는 높은 전단 강도를 가지는 이액형 에폭시 접착제 조성물{EPOXY COMPOSITION AND TWO-COMPONENT EPOXY ADHESIVE COMPOSITION WITH HIGH SHEAR STRENGTH COMPRISING THE SAME}
본 발명은 에폭시계 조성물 및 이를 포함하는 이액형 에폭시 접착제 조성물에 관한 것이다.
접착제 조성물은 통상적인 접합 기술, 예컨대 스크루, 볼트, 네일, 스테이플, 리벳 및 금속 융합 프로세스를 대신하거나 개선할 수 있는 물질이다. 이러한 접착제는 실생활 뿐만 아니라 자동차 산업 및 항공 우주 산업 등 고성능을 필요로 하는 산업에 널리 이용된다. 이러한 접착제 조성물이 적합한 용도로 사용되기 위해서는, 높은 기계적 강도가 요구된다.
접착제 조성물 중 이액형 접착제 조성물은 두 가지 조성물을 접착 공정에서 혼합함으로써 화학반응을 통해 접착력을 구현하는 접착제 조성물이다. 통상의 접착제 조성물이 공기와의 접촉 또는 건조를 통해 접착력이 구현되므로 접착제 조성물에 포함된 물질이 구현할 수 있는 접착력이 본질적으로 제한되고, 이러한 제한된 접착력도 보관 과정에서 일부 상실되는 문제점이 있다. 이와 달리, 이러한 이액형 접착제 조성물은 보관 상태에서 접착력의 구현이 개시되지 않아 보관 과정에서 접착력의 상실이 적으며, 접착 공정 내에서 접착력을 구현할 때 비로소 화학적 경화 반응이 개시되므로 이액형 접착제 조성물이 포함하는 물질은 구현할 수 있는 접착력의 크기가 본질적으로 강하다. 이와 같은 이액형 접착제 조성물 중 이액형 에폭시 접착제 조성물이 일반적으로 이용된다.
이액형 에폭시 접착제 조성물은 수지부와 경화제부로 구성되어, 수지부와 경화제부가 혼합될 때 접착력을 구현하는 경화 반응이 개시된다. 이러한 수지부 및 경화제부에 포함되는 구성 성분을 변경함으로써, 이액형 에폭시 접착제 조성물의 사용 목적에 따른 기계적 강도를 구현할 수 있다. 특히 이액형 에폭시 접착제 조성물이 기계, 자동차 또는 항공기 등 혹독한 환경에 노출되어 사용되는 경우 높은 인장 강도 및 전단 강도 등의 기계적 강도가 필요한 바, 이를 구현할 수 있는 이액형 에폭시 접착제 조성물의 구성 성분의 발견이 필요하다.
본 발명의 일 목적은 높은 전단 강도를 구현할 수 있는 이액형 에폭시 접착제 조성물의 구성 성분인 에폭시계 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 에폭시계 조성물을 포함하는 이액형 에폭시 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
일 측면에서 본 발명은 하기 화학식(Ⅰ)을 가지는 시아누레이트(cyanurate) 화합물; 및 에폭시 수지;를 포함하는, 에폭시계 조성물을 제공한다.
Figure 112021116306914-pat00001
(Ⅰ)
여기서,
A1, A2 및 A3는 각각 아릴(aryl)계 작용기일 수 있다.
상기 A1, A2 및 A3는 비스페놀(bisphenol) 유래 시아네이트 에스터(cyante ester)로부터 유도된 일 군의 아릴계 작용기로부터 각각 독립적으로 선택될 수 있다.
상기 시아누레이트 화합물은 하기 화학식(Ⅱ)를 가질 수 있다.
Figure 112021116306914-pat00002
(Ⅱ)
상기 에폭시 수지는 디에폭시(diepoxy)계 수지를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 방향족 고리를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 나프탈렌(naphthalene)계 디에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
Figure 112023065821315-pat00016
(Ⅲ)
여기서, R1 및 R2는 각각 에폭시 함유 작용기일 수 있다.
상기 R1 및 R2는 각각 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기일 수 있다.
Figure 112021116306914-pat00004
(Ⅳ)
여기서, x는 1 내지 5의 정수일 수 있다.
상기 화학식(Ⅳ)의 x는 1일 수 있다.
상기 에폭시 수지는 하기 화학식(Ⅴ)를 가지는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
Figure 112021116306914-pat00005
(Ⅴ)
상기 시아누레이트 화합물의 상기 에폭시 수지에 대한 중량비는 1:9 내지 9:1일 수 있다.
상기 시아누레이트 화합물의 상기 나프탈렌계 디에폭시계 수지에 대한 중량비는 6:1 내지 8:1일 수 있다.
상기와 같은 구성을 통해 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물은 이액형 에폭시 접착제 조성물에 높은 전단 강도를 부여할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은, 수지부; 및 경화제부;를 포함하고, 상기 수지부는 상기 화학식(Ⅰ)을 가지는 시아누레이트 화합물 및 에폭시 수지를 포함하는 에폭시계 조성물을 포함하는 이액형 에폭시 접착제 조성물을 제공한다.
A1, A2 및 A3는 각각 아릴(aryl)계 작용기일 수 있다.
상기 A1, A2 및 A3는 비스페놀(bisphenol) 유래 시아네이트 에스터(cyante ester)로부터 유도된 일 군의 아릴계 작용기로부터 각각 독립적으로 선택될 수 있다.
상기 시아누레이트 화합물은 상기 화학식(Ⅱ)를 가질 수 있다.
상기 시아누레이트 화합물의 상기 에폭시 수지에 대한 중량비는 1:9 내지 9:1일 수 있다.
상기 이액형 에폭시 접착제 조성물의 상온에서의 전단 강도는 19.5 내지 25 MPa일 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명은 수지부; 및 경화제부;를 포함하고, 상기 수지부는 상기 화학식(Ⅰ)을 가지는 시아누레이트(cyanurate) 화합물 및 에폭시 수지를 포함하는 에폭시계 조성물을 포함하고, 상기 에폭시 수지는 디에폭시(diepoxy)계 수지인 이액형 에폭시 접착제 조성물을 제공한다.
상기 에폭시 수지는 방향족 고리를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 나프탈렌(naphthalene)계 디에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
여기서, R1 및 R2는 각각 에폭시 함유 작용기일 수 있다.
상기 R1 및 R2는 각각 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기일 수 있다.
여기서, x는 1 내지 5의 정수일 수 있다.
상기 화학식(Ⅳ)의 x는 1일 수 있다.
상기 에폭시 수지는 상기 화학식(Ⅴ)를 가지는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 이액형 에폭시 접착제 조성물의 115 내지 125 ℃에서의 전단 강도는 10.5 내지 15 MPa일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물은 이액형 에폭시 접착제 조성물에 높은 전단 강도를 부여할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물은 상온 및 고온에서 높은 전단 강도를 가질 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물은 시아누레이트(cyanurate) 화합물; 및 에폭시 수지;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 문맥에서 "시아누레이트 화합물"은 하기 화학식(Ⅰ)을 가지는 화합물을 의미한다.
Figure 112021116306914-pat00006
(Ⅰ)
일 실시예에 있어서, A1, A2 및 A3는 각각 아릴계 작용기일 수 있다. 본 명세서의 문맥에서 "아릴계 작용기"는 방향족 탄화수소를 포함하는 작용기를 의미하며, 비제한적인 예시는 페닐기, 톨릴기, 크실린기 및 나프틸기 및 이들의 유도체 및 이들의 조합을 포함한다. 또한 본 명세서의 문맥에서 "아릴 시아누레이트 화합물"은 상기 화학식(Ⅰ)에서 A1, A2 및 A3가 각각 아릴계 작용기인 화합물을 의미한다.
일 실시예에 있어서, 상기 A1, A2 및 A3는 비스페놀(bisphenol) 유래 시아네이트 에스터(cyante ester)로부터 유도된 일 군의 아릴계 작용기로부터 각각 독립적으로 선택될 수 있다. 본 명세서의 문맥에서 "비스페놀"이란 탄소 원자 양쪽에 페놀이 결합한 형태의 일 군의 화합물로써, 상기 탄소 원자는 2개의 페놀 외 나머지 2개의 반응 자리에 각각의 작용기 또는 단일한 불포화 작용기를 포함할 수 있다. 상기 탄소 원자 양쪽에 결합된 페놀은 작용기를 포함할 수 있다. 비스페놀의 비제한적인 예시는 비스페놀 A, 비스페놀 AP, 비스페놀 AF, 비스페놀 B, 비스페놀 BP, 비스페놀 C, 비스페놀 C2, 비스페놀 E, 비스페놀 F, 비스페놀 G, 비스페놀 M, 비스페놀 S, 비스페놀 P, 비스페놀 PH, 비스페놀 TMC, 비스페놀 Z, 디니트로비스페놀 A 및 테트라브로모비스페놀 A 및 이들의 유도체 및 이들의 결합을 포함한다.
본 명세서의 문맥에서 "시아네이트 에스터"란 페놀기 OH(phenolic OH)의 수소 원자가 시아나이드(cyanide)기로 치환된 형태의 일 군의 화합물을 의미한다. 따라서 본 명세서의 문맥에서 "비스페놀 유래 시아네이트 에스터"란 비스페놀에 포함된 페놀기의 수소원자가 시아나이드기로 치환된 형태의 일 군의 화합물을 의미한다. 비스페놀 유래 시아네이트 에스터의 비제한적인 예시는 비스페놀 A 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 AP 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 AF 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 B 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 BP 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 C 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 C2 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 E 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 F 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 G 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 M 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 S 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 P 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 PH 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 TMC 유래 시아네이트 에스터, 비스페놀 Z 유래 시아네이트 에스터, 디니트로비스페놀 A 유래 시아네이트 에스터 및 테트라브로모비스페놀 A 유래 시아네이트 에스터 및 이들의 유도체 및 이들의 결합을 포함한다.
본 명세서의 문맥에서 "화합물α로부터 유도된 작용기"란 상기 화합물α의 하나 또는 그 초과의 원자가 다른 하나 또는 그 초과의 원자로 치환되거나 될 수 있게 또는 다른 반응 자리와 반응하거나 반응할 수 있게 존재함으로써 다른 화합물의 치환기 형태로 존재하거나 존재할 수 있게 된 것을 의미한다. 따라서 본 명세서의 문맥에서 "시아네이트 에스터로부터 유도된 작용기"란 상기 정의된 바와 같은 시아네이트 에스터의 하나 또는 그 초과의 원자가 다른 하나 또는 그 초과의 원자로 치환되거나 될 수 있게 또는 다른 반응 자리와 반응하거나 반응할 수 있게 존재함으로써 다른 화합물의 치환기 형태로 존재하거나 존재할 수 있게 된 것을 의미한다. 상기 시아네이트 에스터의 하나 또는 그 초과의 원자는, 일 실시예에 있어서, 시아네이트 에스터 말단의 -CN 기 일 수 있다. 상기 시아네이트 에스터의 하나 또는 그 초과의 원자는, 다른 실시예에 있어서, 시아네이트 에스터 말단의 -OCN 기 일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물에 포함된 시아누레이트 화합물은 하기 화학식(Ⅱ)를 가질 수 있다.
Figure 112021116306914-pat00007
(Ⅱ)
상기 화학식(Ⅱ)는 본 명세서의 문맥에서 정의된 바에 의하면, 시아누레이트 화합물의 작용기가 비스페놀 E 유래 시아네이트 에스터로부터 유래한 아릴계 작용기로 치환된 화합물의 화학식과 동일하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물에 포함된 상기 에폭시 수지는 디에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 본 명세서의 문맥에서는 "디에폭시계"란 1개의 산소 원자 및 2개의 탄소 원자를 포함하는 삼각 고리 형태의 에폭사이드(epoxide) 작용기를 2개 뿐만 아니라 그 초과를 포함하는 화합물을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 디에폭시계 수지는 에폭사이드 작용기를 2개 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 디에폭시계 수지는 방향족 고리를 포함할 수 있다. "방향족 고리"는 방향족성(aromaticity)을 가지는 고리형 화합물을 의미한다. 상기 디에폭시계 수지가 방향족 고리를 포함하므로, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물의 에폭시 수지는 방향족성을 가지는 고리형 화합물이 2개 또는 그 초과의 에폭사이드기로 치환된 형태를 가질 수 있다. 상기 방향족성을 가지는 고리형 화합물의 비제한적인 예시는 벤젠, 페놀, 톨루엔, 크실렌 및 나프탈렌을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 나프탈렌계 디에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 나프탈렌(naphthalene)계 디에폭시계 수지를 포함할 수 있다.
Figure 112023065821315-pat00017
(Ⅲ)
여기서,
R1 및 R2는 각각 에폭시 함유 작용기이다.
상기 R1 및 R2은 나프탈렌의 2개의 고리 각각에 결합된 작용기이며, 그 결합 위치는 특별히 제한되지 않는다. 일 실시예에 있어서, 상기 결합 위치는 1,5- 또는 1,6-일 수 있다.
상기 R1 및 R2는 각각 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기일 수 있다.
Figure 112021116306914-pat00009
(Ⅳ)
여기서,
x는 1 내지 5의 정수일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식(Ⅳ)의 x는 1일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 R1 및 R2는 각각 상기 화학식(Ⅳ)에서 x가 1인 형태의 작용기이고, 상기 R1 및 R2는 각각 상기 화학식(Ⅲ)의 나프탈렌에 1,5- 또는 1,6- 형태로 결합할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식(Ⅴ)를 가지는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
Figure 112021116306914-pat00010
(Ⅴ)
본 발명의 실시예에서, 상기 시아누레이트 화합물과 상기 에폭시 수지의 조성비는 다양하게 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 시아누레이트 화합물의 상기 에폭시 수지에 대한 중량비는 약 1:9 내지 9:1일 수 있다.
상기 에폭시 수지가 전술한 실시예와 같이 나프탈렌계 디에폭시계 수지인 일 실시예에 있어서, 상기 시아누레이트 화합물의 상기 나프탈렌계 디에폭시계 수지에 대한 중량비는 약 6:1 내지 8:1일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물은 수지부; 및 경화제부;를 포함하고, 상기 수지부는 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물을 포함할 수 있다. 본 명세서의 문맥에서, 이액형 에폭시 접착제 조성물의 수지부 및 경화제부는 본 기술 분야의 통상의 기술자가 이액형 에폭시 접착제 조성물을 구성하기 위해 용이하게 선택할 수 있는 구성 요소를 포함하며, 비제한적인 예시는 다른 에폭시수지, 다른 시아누레이트 또는 아민 및 이들의 유사체 및 이들의 조합을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물은 상기 화학식(Ⅰ)을 가지는 시아누레이트 화합물; 및 에폭시 수지;를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 시아누레이트 화합물에서 상기 화학식(Ⅰ)의 A1, A2 및 A3는 비스페놀(bisphenol) 유래 시아네이트 에스터(cyante ester)로부터 유도된 일 군의 아릴계 작용기로부터 각각 독립적으로 선택될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 시아누레이트 화합물은 상기 화학식(Ⅱ)를 가질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 시아누레이트 화합물의 상기 에폭시 수지에 대한 중량비는 약 1:9 내지 9:1 일 수 있다. 상기와 같은 구성 및 조성을 통해 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물은 상온에서 약 19.5 내지 25 MPa의 전단강도를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물은 수지부; 및 경화제부;를 포함하고, 상기 수지부는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에폭시계 조성물을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시계 조성물은 상기 화학식(Ⅰ)을 가지는 시아누레이트 화합물; 및 에폭시 수지;를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 디에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 방향족 고리를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 나프탈렌(naphthalene)계 디에폭시계 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 화학식(Ⅲ)에서 R1 및 R2는 각각 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 화학식(Ⅳ)의 x는 1일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 수지는 상기 화학식(Ⅴ)를 가지는 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 시아누레이트 화합물의 상기 나프탈렌계 디에폭시계 수지에 대한 중량비는 약 6:1 내지 8:1 일 수 있다. 상기와 같은 구성 및 조성을 통해 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물은 역 115 내지 125 ℃에서 10.5 내지 15 MPa의 전단강도를 가질 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 대해 상술한다. 다만, 하기에 기재된 실시예는 본 발명의 일부 실시 형태에 불과한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
TETA(트리에틸렌트리아민) 10 중량부, ATBN(아민 종결된 부타디엔 아크릴로나이트릴) 1300X16 15 중량부, Ancamine K54 6 중량부, Jaffamine T-403 10 중량부 및 DICY(Dicyandiamide) 4 중량부를 혼합하여 경화제부를 준비하였다. YD128 65 중량부, 나프탈렌계 에폭시(2,2'-((naphthalene-1,6-diylbis(oxy))bis(methylene))bis(oxirane)) 10 중량부 및 비스페놀 E 유래 시아네이트 에스터로부터 유래된 아릴 시아누레이트(2,4,6-tris(4-(1-(4-cyanatophenyl)ethyl)phenoxy)-1,3,5-triazine) 20 중량부, 희석제로 1,6-HDGE를 5 중량부를 준비하였다. YD-128과 나프탈렌계 에폭시를 혼합한 후 상온에서 10분 교반한 후, 아릴 시아누레이트 첨가량 중 3분지 2에 해당하는 양을 첨가하고 온도를 130℃로 유지하면서 20분간 교반하였다. 교반 후 아릴 시아누레이트 첨가량 중 나머지 3분지 1에 해당하는 양을 첨가하고 40분 동안 더 교반하였다. 이로써 상기 수지부와 경화제부를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 45 중량부, 나프탈렌계 에폭시를 10 중량부, 아릴 시아누레이트를 40 중량부 혼합하였다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 25 중량부, 나프탈렌계 에폭시를 10 중량부, 아릴 시아누레이트를 60 중량부 혼합하였다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 5 중량부, 나프탈렌계 에폭시를 10 중량부, 아릴 시아누레이트를 80 중량부 혼합하였다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 25 중량부, 나프탈렌계 에폭시를 10 중량부, 아릴 시아누레이트를 60 중량부 혼합하였고, 나노 셀룰로오즈 단섬유를 10 중량부 더 첨가하였다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[실시예 6]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 25 중량부, 나프탈렌계 에폭시를 10 중량부, 아릴 시아누레이트를 60 중량부 혼합하였고, 코어-쉘 고무를 10 중량부 더 첨가하였다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[실시예 7]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 55 중량부, 아릴 시아누레이트를 40 중량부 혼합하고, 나프탈렌계 에폭시를 첨가하지 않았다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[비교예 1]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 95 중량부 혼합하고, 나프탈렌계 에폭시 및 아릴 시아누레이트를 첨가하지 않았다. 이로써 본 발명의 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 이액형 에폭시 접착제 조성물을 준비하되, 수지부의 YD 128을 55 중량부, 나프탈렌계 에폭시를 40 중량부 혼합하고, 아릴 시아누레이트를 첨가하지 않았다. 이로써 본 발명의 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 준비되었다.
[실험예 1]
가로 25 mm, 세로 100 mm, 두께 1.2 mm의 시편을 2장 준비하였다. 두 시편의 세로가 12.7 mm 만큼 겹치도록 하여 0.2 mm 두께로 실시예 및 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물의 수지부와 경화제부를 혼합하여 각각 15g 도포하였다. 양 시편을 클립으로 고정시킨 후, 실시예 및 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 경화되도록 23℃에서 방치하였다. 실시예 및 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 경화된 후, 상온에서 상기 부착된 시편을 UTM에 장착 후 ASTM D 1002의 규격대로 분당 10 mm의 속도로 잡아당겨 전단 강도를 측정하였다. 표 1은 실험예 1에 따른 실험 결과를 나타낸 표이다. 표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물에 있어서, 아릴 시아누레이트가 첨가되고 나프탈렌계 에폭시가 첨가되지 않은 실시예 7을 포함한 모든 실시예에서, 나프탈렌계 에폭시와 아릴 시아누레이트가 모두 첨가되지 않은 비교예 1 또는 나프탈렌계 에폭시만 첨가된 비교예 2와 비교하여 향상된 전단강도를 보임을 확인할 수 있다.
실시예/비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 비교예 1 비교예 2
전단 강도(MPa) 19.7 20.3 20.3 20.1 21.5 23.4 21.4 19.5 13.6
[실험예 2]
가로 25 mm, 세로 100 mm, 두께 1.2 mm의 시편을 2장 준비하였다. 두 시편의 세로가 12.7 mm 만큼 겹치도록 하여 0.2 mm 두께로 실시예 및 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물의 수지부와 경화제부를 혼합하여 각각 15g 도포하였다. 양 시편을 클립으로 고정시킨 후, 실시예 및 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 경화되도록 23℃에서 방치하였다. 실시예 및 비교예에 따른 이액형 에폭시 접착제 조성물이 경화된 후, 120℃에서 상기 부착된 시편을 UTM에 장착 후 ASTM D 1002의 규격대로 분당 10 mm의 속도로 잡아당겨 전단 강도를 측정하였다. 표 2는 실험예 2에 따른 실험 결과를 나타낸 표이다. 표 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 중 시아누레이트 화합물의 나프탈렌계 디에폭시계 수지에 대한 중량비가 6:1 내지 8:1인 실시예 3 내지 6의 경우 120 ℃에서 다른 실시예 및 비교예와 비교하여 더 높은 전단 강도를 보임을 확인할 수 있다.
실시예/비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 비교예 1 비교예 2
전단 강도(MPa) 4.1 6.2 11.4 13.7 12.5 12.7 6.3 1.4 10.1
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 수지부; 및
    경화제부;를 포함하고,
    상기 수지부는, 하기 화학식(Ⅰ)을 가지는 시아누레이트(cyanurate) 화합물; 및 에폭시 수지;를 포함하는, 에폭시 접착제 중간체 조성물을 포함하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물:
    Figure 112023065821315-pat00018
    (Ⅰ)
    여기서,
    A1, A2 및 A3는 각각 아릴(aryl)계 작용기이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 A1, A2 및 A3는 비스페놀(bisphenol) 유래 시아네이트 에스터(cyante ester)로부터 유도된 일 군의 아릴계 작용기로부터 각각 독립적으로 선택되는 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시아누레이트 화합물은 하기 화학식(Ⅱ)를 가지는 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물:
    Figure 112023065821315-pat00019
    (Ⅱ)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 디에폭시(diepoxy)계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 방향족 고리를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 나프탈렌(naphthalene)계 디에폭시계 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물:
    Figure 112023065821315-pat00020
    (Ⅲ)
    여기서,
    R1 및 R2는 각각 에폭시 함유 작용기이다.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 R1 및 R2는 각각 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기인 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물:
    Figure 112023065821315-pat00021
    (Ⅳ)
    여기서,
    x는 1 내지 5의 정수이다.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅳ)의 x는 1인 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는 하기 화학식(Ⅴ)를 가지는 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물:
    Figure 112023065821315-pat00022
    (Ⅴ)
  10. 제1항에 있어서,
    상기 시아누레이트 화합물의 상기 에폭시 수지에 대한 중량비는 1:9 내지 9:1 인 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 시아누레이트 화합물의 상기 나프탈렌계 디에폭시계 수지에 대한 중량비는 6:1 내지 8:1 인 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
  12. 삭제
  13. 제1항 내지 제3항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이액형 에폭시 접착제 조성물의 상온에서의 전단 강도는 19.5 내지 25 MPa인 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
  14. 삭제
  15. 제1항, 제4항 내지 제9항 및 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이액형 에폭시 접착제 조성물의 115 내지 125 ℃에서의 전단 강도는 10.5 내지 15 MPa인 것을 특징으로 하는,
    이액형 에폭시 접착제 조성물.
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