KR102576956B1 - 에폭시 접착제용 첨가제 및 이를 포함하는 일액형 에폭시 접착제 조성물 - Google Patents

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Abstract

에폭시 접착제용 첨가제 및 이를 포함하는 일액형 에폭시 접착제 조성물이 개시된다. 상기 에폭시 접착제용 첨가제는 에폭시, 말레인화 폴리부타디엔 및 폴리에테르아민을 반응하여 수득될 수 있다. 또한 상기 에폭시 접착제용 첨가제는 에폭시, 말레인화 에틸렌을 반응하여 수득될 수 있다. 상기 일액형 에폭시 접착제 조성물은 상기 에폭시 접착제용 첨가제 중 하나 이상의 에폭시 접착제용 첨가제, 우레탄 폴리머 및 촉매를 포함할 수 있다.

Description

에폭시 접착제용 첨가제 및 이를 포함하는 일액형 에폭시 접착제 조성물{EPOXY ADHESIVE ADDITIVE AND ONE-COMPONENT EPOXY ADHESIVE COMPOSITION COMPRISING THE SAME}
본 발명은 에폭시 접착제용 첨가제 및 이를 포함하는 일액형 에폭시 접착제 조성물에 관한 것이다.
에폭시 접착제는 각종 기재에 대한 접착성, 내열성, 내약품성, 전기 특성, 기계 특성 등 우수한 특성을 가지고 있어 넓은 산업 분야에서 이용되고 있다. 에폭시 접착제에는 단일 조성물이 경화되는 일액형 에폭시 접착제 및 주제와 경화제의 혼합에 의해 비로소 경화되는 이액형 에폭시 접착제가 있다.
일액형 에폭시 접착제는 이액형 에폭시 접착제에 비해 사용하기 편리하다는 장점이 있다. 특히, 우레탄 기반 중간체를 포함하는 일액형 에폭시 접착제는 금속 재질 접착에 우수한 성능을 보인다. 그러나 우레탄 기반 중간체를 포함하는 일액형 에폭시 접착제는 극성이 서로 다른 이종 재질의 접착 성능, 예컨대 금속과 목재 또는 플라스틱과 목재 등의 접착 성능이 열등하다. 따라서 이종 재질 간의 접착 성능을 향상할 수 있는 일액형 에폭시 접착제가 요구되며, 이를 구현하기 위한 에폭시 접착제용 첨가제가 요구된다.
본 발명의 일 목적은 이종 재질 간의 접착 성능을 향상할 수 있는 에폭시 접착제용 첨가제를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 에폭시 접착제용 첨가제를 포함하는 일액형 에폭시 접착제를 제공하는 것이다.
일 측면에서 본 발명은 하기 화학식(Ⅰ)을 가지는, 에폭시 접착제용 첨가제를 제공한다.
(Ⅰ)
여기서, X는 폴리에테르(polyether) 작용기일 수 있고, Y는 폴리부타디엔(polybutadiene) 작용기일 수 있으며, Z는 사슬형, 분지된 사슬형 탄화수소 및 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 탄화수소 중 하나 이상으로 선택되는 작용기일 수 있고, n은 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기 X는 하기 화학식(Ⅱ)를 가지는 작용기일 수 있다.
(Ⅱ)
여기서, r은 1 내지 100의 정수일 수 있고, s는 1 내지 100의 정수일 수 있으며, r은 s보다 클 수 있다.
상기 Z는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기 중 하나 이상으로 선택될 수 있다.
(Ⅲ)
(Ⅳ)
여기서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
상기 에폭시 접착제용 첨가제는 하기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅶ)을 가지는 화합물 및 하기 화학식(Ⅷ)을 가지는 화합물을 반응하여 수득될 수 있다.
(Ⅴ)
(Ⅵ)
(Ⅶ)
(Ⅷ)
여기서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있고, r은 1 내지 100의 정수일 수 있으며, s는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
상기 에폭시 접착제용 첨가제 총 중량에 대하여, 상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 총 중량은 60 내지 80 중량% 일 수 있고, 상기 화학식(Ⅶ)을 가지는 화합물의 중량은 25 내지 35 중량% 일 수 있으며, 상기 화학식(Ⅷ)을 가지는 화합물의 중량은 2 내지 5 중량% 일 수 있다.
상기와 같은 구성을 통해 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제를 포함하는 일액형 에폭시 접착제는 이종 재질간 접착 강도가 향상될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 하기 화학식(Ⅸ)를 가지는 에폭시 접착제용 첨가제를 제공한다.
(Ⅸ)
여기서, Y'는 폴리에틸렌(polyethylene) 작용기일 수 있고, Z는 사슬형, 분지된 사슬형 탄화수소 및 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 탄화수소 중 하나 이상으로 선택되는 작용기일 수 있으며, n'은 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기 Z는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기 중 하나 이상으로 선택되는 작용기일 수 있다.
(Ⅲ)
(Ⅳ)
여기서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
상기 에폭시 접착제용 첨가제는, 하기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물 및 하기 화학식(Ⅹ)을 반응하여 수득될 수 있다.
(Ⅴ)
(Ⅵ)
(Ⅹ)
여기서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
상기 에폭시 접착제용 첨가제 총 중량에 대하여, 상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 총 중량은 60 내지 80 중량% 이고, 상기 화학식(Ⅹ)을 가지는 화합물의 중량은 20 내지 40 중량% 일 수 있다.
상기와 같은 구성을 통해 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제를 포함하는 일액형 에폭시 접착제는 이종 재질간 접착 강도가 향상될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명은, 상기 에폭시 접착제용 첨가제 중 하나 이상의 에폭시 접착제용 첨가제; 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol; PPG) 및 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(polytetramethyleneether glycol; PTMEG) 중 하나 이상의 폴리머; 및 디사이안디아마이드(dicyandiamide; DICY) 및 이미다졸(imidazole) 중 하나 이상의 촉매;를 포함하는, 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제공한다.
상기 일액형 에폭시 접착제 조성물은 상기 에폭시 접착제용 첨가제를 포함하지 않는 일액형 에폭시 접착제 조성물에 비해 금속, 플라스틱 및 목재를 포함하는 군에서 각각 독립적으로 서로 다르게 선택되는 이종 재질의 접착 전단 강도가 높을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제는 일액형 에폭시 접착제에 포함되었을 때 이종 재질 간 접착 강도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 일액형 에폭시 접착제 조성물은 이종 재질 간 접착 강도가 향상될 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제를 제조하는 반응식을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제1 에폭시 접착제용 첨가제를 제조하는 반응식의 일례를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제1 에폭시 접착제용 첨가제는 하기 화학식(Ⅰ)을 가질 수 있다.
(Ⅰ)
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제1 에폭시 접착제용 첨가제를 제조하는 반응식의 일례를 나타낸 것이며, 상기 화학식(Ⅰ)을 가지는 에폭시 접착제용 첨가제는 상기 제조 방법에 한정되지 않는다.
일 실시예에 있어서, X는 폴리에테르(polyether) 작용기일 수 있고, Y는 폴리부타디엔(polybutadiene) 작용기일 수 있으며, Z는 사슬형, 분지된 사슬형 탄화수소 및 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 탄화수소 중 하나 이상으로 선택되는 작용기일 수 있고, n은 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기와 같은 에폭시 접착제용 첨가제는 소수성을 갖는 긴사슬이 도입되어 극성이 서로 다른 이종의 재질의 접착에도 최적화될 수 있다.
상기와 같은 에폭시 접착제용 첨가제는 일액형 에폭시 접착제 조성물을 포함한 모든 에폭시 접착제 조성물에 적용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 X는 하기 화학식(Ⅱ)를 가지는 작용기일 수 있다.
(Ⅱ)
일 실시예에 있어서, r은 1 내지 100의 정수일 수 있고, s는 1 내지 100의 정수일 수 있으며, r은 s보다 클 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 Z는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기 중 하나 이상으로 선택될 수 있다.
(Ⅲ)
(Ⅳ)
일 실시예에 있어서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 접착제용 첨가제는 하기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅶ)을 가지는 화합물 및 하기 화학식(Ⅷ)을 가지는 화합물을 반응하여 수득될 수 있다.
(Ⅴ)
(Ⅵ)
(Ⅶ)
(Ⅷ)
일 실시예에 있어서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있고, r은 1 내지 100의 정수일 수 있으며, s는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 접착제용 첨가제 총 중량에 대하여, 상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 총 중량은 60 내지 80 중량% 일 수 있고, 상기 화학식(Ⅶ)을 가지는 화합물의 중량은 25 내지 35 중량% 일 수 있으며, 상기 화학식(Ⅷ)을 가지는 화합물의 중량은 2 내지 5 중량% 일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제2 에폭시 접착제용 첨가제를 제조하는 반응식의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제2 에폭시 접착제용 첨가제는 하기 화학식(Ⅸ)을 가질 수 있다.
(Ⅸ)
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제2 에폭시 접착제용 첨가제를 제조하는 반응식의 일례를 나타낸 것이며, 상기 화학식(Ⅸ)을 가지는 에폭시 접착제용 첨가제는 상기 제조 방법에 한정되지 않는다.
일 실시예에 있어서, Y'는 폴리에틸렌(polyethylene) 작용기일 수 있고, Z는 사슬형, 분지된 사슬형 탄화수소 및 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 탄화수소 중 하나 이상으로 선택되는 작용기일 수 있으며, n'은 1 내지 100의 정수일 수 있다.
상기와 같은 에폭시 접착제용 첨가제는 소수성을 갖는 긴사슬이 도입되어 극성이 서로 다른 이종의 재질의 접착에도 최적화될 수 있다.
상기와 같은 에폭시 접착제용 첨가제는 일액형 에폭시 접착제 조성물을 포함한 모든 에폭시 접착제 조성물에 적용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 Z는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기 중 하나 이상으로 선택되는 작용기일 수 있다.
(Ⅲ)
(Ⅳ)
일 실시예에 있어서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 접착제용 첨가제는, 하기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물 및 하기 화학식(Ⅹ)을 반응하여 수득될 수 있다.
(Ⅴ)
(Ⅵ)
(Ⅹ)
일 실시예에 있어서, q는 1 내지 100의 정수일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 중량비는 2:8 내지 4:6일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 에폭시 접착제용 첨가제 총 중량에 대하여, 상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 총 중량은 60 내지 80 중량% 이고, 상기 화학식(Ⅹ)을 가지는 화합물의 중량은 20 내지 40 중량% 일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 일액형 에폭시 접착제 조성물은 상기 에폭시 접착제용 첨가제 중 하나 이상의 에폭시 접착제용 첨가제; 폴리우레탄을 포함하는 폴리머 중 하나 이상; 및 촉매를 포함할 수 있다.
상기 폴리머의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 비제한적인 예시는 폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol; PPG) 및 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(polytetramethyleneether glycol; PTMEG)을 포함한다.
상기 촉매의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 비제한적인 예시는 디사이안디아마이드(dicyandiamide; DICY) 및 이미다졸(imidazole)을 포함한다.
상기 일액형 에폭시 접착제 조성물은 상기 에폭시 접착제용 첨가제를 포함하지 않는 일액형 에폭시 접착제 조성물에 비해 금속, 플라스틱 및 목재를 포함하는 군에서 각각 독립적으로 서로 다르게 선택되는 이종 재질의 접착 전단 강도가 높을 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] 제1 에폭시 접착제용 첨가제의 제조
에폭시로 1,6-헥산디올 유래 디글리시딜 에테르(제1 에폭시) 및 비스페놀 A 유래 디글리시딜 에테르(제2 에폭시)를 준비하였다. 말레인화 폴리부타디엔으로 Ricon® l30MA20을 준비하였다. 폴리에테르 아민으로 SURFONAMINE® L-100을 준비하였다.
에폭시는 제1 에폭시를 30 중량%, 제2 에폭시를 70 중량% 혼합하였다. 에폭시, 말레인화 폴리부타디엔 및 폴리에테르 아민을 70:27:3의 중량비로 혼합하였다. 상기 혼합된 반응물을 120 ℃에서 2시간 반응하였다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제1 에폭시 접착제용 첨가제가 제조되었다.
[실시예 2] 제2 에폭시 접착제용 첨가제의 제조
에폭시로 1,6-헥산디올 유래 디글리시딜 에테르(제1 에폭시) 및 비스페놀 A 유래 디글리시딜 에테르(제2 에폭시)를 준비하였다. 말레인화 에틸렌으로 금강 MPE-50을 준비하였다. 용매로 메틸 에틸 케톤(MEK)을 준비하였다.
에폭시는 제1 에폭시를 30 중량%, 제2 에폭시를 70 중량% 혼합하였다. 에폭시 및 말레인화 에틸렌을 70:30 중량비로 혼합하였다. 용매는 전체 중량의 40%가 되도록 혼합하였다. 상기 혼합된 반응물은 120 ℃에서 2시간 반응한 후, 진공으로 용매를 제거하였다. 이로써 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 제2 에폭시 접착제용 첨가제가 제조되었다.
[실시예 3-1] 일액형 에폭시 접착제 조성물의 제조
일액형 에폭시 접착제 조성물용 에폭시로 국도화학 YD 128을 준비하였다. 에폭시 접착제용 첨가제로 실시예 1에 따른 제1 에폭시 접착제용 첨가제를 준비하였다. 폴리머로 Huntsman DY-965을 준비하였다. 에폭시, 제1 에폭시 접착제용 첨가제 및 폴리머는 60:30:10의 중량비로 준비하였다.
별도의 첨가제로 실리카 및 실란을 준비하였다. 촉매로 Evonik dicyandiamide(DICY)를 준비하였다. 실리카는 5 phr, 실란은 1 phr, 촉매는 2.5 phr 첨가하였다. 상기 반응물을 혼합하여 본 발명의 실시예에 따른 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제조하였다.
[실시예 3-2] 일액형 에폭시 접착제 조성물의 제조
일액형 에폭시 접착제 조성물용 에폭시로 국도화학 YD 128을 준비하였다. 에폭시 접착제용 첨가제로 실시예 2에 따른 제2 에폭시 접착제용 첨가제를 준비하였다. 폴리머로 Huntsman DY-965을 준비하였다. 에폭시, 제2 에폭시 접착제용 첨가제 및 폴리머는 60:30:10의 중량비로 준비하였다.
별도의 첨가제로 실리카 및 실란을 준비하였다. 촉매로 Evonik dicyandiamide(DICY)를 준비하였다. 실리카는 5 phr, 실란은 1 phr, 촉매는 2.5 phr 첨가하였다. 상기 반응물을 혼합하여 본 발명의 실시예에 따른 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제조하였다.
[실시예 3-3] 일액형 에폭시 접착제 조성물의 제조
일액형 에폭시 접착제 조성물용 에폭시로 국도화학 YD 128을 준비하였다. 에폭시 접착제용 첨가제로 실시예 1 및 2에 따른 제1 및 제2 에폭시 접착제용 첨가제를 모두 준비하였다. 폴리머로 Huntsman DY-965을 준비하였다. 에폭시, 제1 에폭시 접착제용 첨가제, 제2 에폭시 접착제용 첨가제 및 폴리머는 30:30:30:10의 중량비로 준비하였다.
별도의 첨가제로 실리카 및 실란을 준비하였다. 촉매로 Evonik dicyandiamide(DICY)를 준비하였다. 실리카는 5 phr, 실란은 1 phr, 촉매는 2.5 phr 첨가하였다. 상기 반응물을 혼합하여 본 발명의 실시예에 따른 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제조하였다.
[실시예 3-4] 일액형 에폭시 접착제 조성물의 제조
실시예 3-3과 동일한 방법으로 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제조하되, 에폭시, 제1 에폭시 접착제용 첨가제, 제2 에폭시 접착제용 첨가제 및 폴리머는 20:40:30:10의 중량비로 준비하였다.
[실시예 3-5] 일액형 에폭시 접착제 조성물의 제조
실시예 3-3과 동일한 방법으로 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제조하되, 에폭시, 제1 에폭시 접착제용 첨가제, 제2 에폭시 접착제용 첨가제 및 폴리머는 20:30:40:10의 중량비로 준비하였다.
[실시예 3-6] 일액형 에폭시 접착제 조성물의 제조
실시예 3-3과 동일한 방법으로 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제조하되, 에폭시, 제1 에폭시 접착제용 첨가제, 제2 에폭시 접착제용 첨가제 및 폴리머는 10:40:40:10의 중량비로 준비하였다.
[비교예 1] 첨가제가 없는 일액형 에폭시 접착제 조성물의 제조
일액형 에폭시 접착제 조성물용 에폭시로 국도화학 YD 128을 준비하였다. 폴리머로 Huntsman DY-965을 준비하였다. 에폭시 및 폴리머는 90:10의 중량비로 준비하였다.
별도의 첨가제로 실리카 및 실란을 준비하였다. 촉매로 Evonik dicyandiamide(DICY)를 준비하였다. 실리카는 5 phr, 실란은 1 phr, 촉매는 2.5 phr 첨가하였다. 상기 반응물을 혼합하여 본 발명의 비교예에 따른 일액형 에폭시 접착제 조성물을 제조하였다.
상기 실시예 3-1 내지 3-6 및 비교예 1에 따라 제조된 일액형 에폭시 접착제 조성물의 조성을 요약하면 하기 표 1과 같다.
실시 3-1 실시 3-2 실시 3-3 실시 3-4 실시 3-5 실시 3-6 비교 1
에폭시 60 60 30 20 20 10 90
제1 첨가제 30 - 30 40 30 40 -
제2 첨가제 - 30 30 30 40 40 -
폴리머 10 10 10 10 10 10 10
실리카 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr
실란 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr
촉매 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr
[실험예 1] 이종 접착 전단 강도의 측정
이종 접착 전단 강도 측정을 위해 SUS 및 HDPE의 시험편을 준비하였다. 각 시험편은 100 mm × 25 mm의 크기로 준비되었다. 양 시험편은 길이 방향으로 12.7 mm 가 겹치도록 배치되어, 겹친 부분에 실시예 3-1 내지 3-6 및 비교예 1에 따른 에폭시 접착제 조성물을 0.2 mm 두께로 도포하였다. 양 시험편은 압력 지그를 사용하여 25 kgf/cm2의 압력을 가하고, 200 내지 220도에서 30분 간 경화하였다.
상기와 같이 준비된 시험편을 UTM에 장착 후 ASTM D 1002 규격대로 분당 10 mm의 속도로 전단 강도를 실험하였다. 상기 실험 결과는 하기 표 2와 같다.
실시 3-1 실시 3-2 실시 3-3 실시 3-4 실시 3-5 실시 3-6 비교 1
에폭시 60 60 30 20 20 10 90
제1 첨가제 30 - 30 40 30 40 -
제2 첨가제 - 30 30 30 40 40 -
폴리머 10 10 10 10 10 10 10
실리카 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr 5 phr
실란 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr 1 phr
촉매 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr 2.5 phr
전단강도
(MPa) 		5.3 6.4 7.5 7.4 8.2 7.7 2.3
표 2의 비교예 1 및 실시예 3-1, 3-2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 에폭시 접착제용 첨가제 또는 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 에폭시 접착제용 첨가제 중 하나가 첨가된 일액형 에폭시 접착제 조성물은 2배 이상의 이종 소재 접착 강도를 가짐을 확인할 수 있다.
표 2의 실시예3-1 내지 3-5를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 에폭시 접착제용 첨가제 및 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 에폭시 접착제용 첨가제가 모두 첨가된 일액형 에폭시 접착제 조성물은 상기 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 에폭시 접착제용 첨가제 또는 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 에폭시 접착제용 첨가제 중 하나가 첨가된 일액형 에폭시 접착제 조성물보다도 다소 강한 이종 소재 접착 강도를 가짐을 확인할 수 있다.
한편, 표 2의 실시예 3-6을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 에폭시 접착제용 첨가제 및 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 에폭시 접착제용 첨가제가 일정 수준 이상의 함량을 가지는 경우, 이종 소재 접착 강도가 다시 다소 감소함을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 실시예에 따른 에폭시 접착제용 첨가제가 소수성을 가지는 소재 접착에 기여하나, 함량이 일정 수준 이상 증가하는 경우 극성을 가지는 소재에 대한 접착 강도가 감소하기 때문이다.
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. 하기 화학식(Ⅰ)을 가지는,
    에폭시 접착제용 첨가제:
    (Ⅰ)
    여기서,
    X는 폴리에테르(polyether) 작용기이고,
    Y는 폴리부타디엔(polybutadiene) 작용기이며,
    Z는 사슬형, 분지된 사슬형 탄화수소 및 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 탄화수소 중 하나 이상으로 선택되는 작용기이고,
    n은 1 내지 100의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 X는 하기 화학식(Ⅱ)를 가지는 작용기인,
    에폭시 접착제용 첨가제:
    (Ⅱ)
    여기서,
    r은 1 내지 100의 정수이고,
    s는 1 내지 100의 정수이며,
    r은 s보다 크다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Z는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기 중 하나 이상으로 선택되는 작용기인,
    에폭시 접착제용 첨가제:
    (Ⅲ)
    (Ⅳ)
    여기서,
    q는 1 내지 100의 정수이다.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기의 중량비는 2:8 내지 4:6인 것을 특징으로 하는,
    에폭시 접착제용 첨가제.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 접착제용 첨가제는,
    하기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅶ)을 가지는 화합물 및 하기 화학식(Ⅷ)을 가지는 화합물을 반응하여 수득되는 것을 특징으로 하는,
    에폭시 접착제용 첨가제:
    (Ⅴ)
    (Ⅵ)
    (Ⅶ)
    (Ⅷ)
    여기서,
    q는 1 내지 100의 정수이고,
    r은 1 내지 100의 정수이며,
    s는 1 내지 100의 정수이다.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 중량비는 2:8 내지 4:6인 것을 특징으로 하는,
    에폭시 접착제용 첨가제.
  7. 삭제
  8. 하기 화학식(Ⅸ)를 가지는,
    에폭시 접착제용 첨가제:
    (Ⅸ)
    여기서,
    Y'는 폴리에틸렌(polyethylene) 작용기이며,
    Z는 사슬형, 분지된 사슬형 탄화수소 및 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 탄화수소 중 하나 이상으로 선택되는 작용기이고,
    n'은 1 내지 100의 정수이다.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 Z는 하기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 하기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기 중 하나 이상으로 선택되는 작용기인,
    에폭시 접착제용 첨가제:
    (Ⅲ)
    (Ⅳ)
    여기서,
    q는 1 내지 100의 정수이다.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅲ)을 가지는 작용기 및 상기 화학식(Ⅳ)을 가지는 작용기의 중량비는 2:8 내지 4:6인 것을 특징으로 하는,
    에폭시 접착제용 첨가제.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 에폭시 접착제용 첨가제는,
    하기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물, 하기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물 및 하기 화학식(Ⅹ)을 반응하여 수득되는 것을 특징으로 하는,
    에폭시 접착제용 첨가제:
    (Ⅴ)
    (Ⅵ)
    (Ⅹ)
    여기서,
    q는 1 내지 100의 정수이다.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 중량비는 2:8 내지 4:6인 것을 특징으로 하는,
    에폭시 접착제용 첨가제.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 에폭시 접착제용 첨가제 총 중량에 대하여,
    상기 화학식(Ⅴ)을 가지는 화합물과 상기 화학식(Ⅵ)을 가지는 화합물의 총 중량은 60 내지 80 중량% 이고,
    상기 화학식(Ⅹ)을 가지는 화합물의 중량은 20 내지 40 중량% 인 것을 특징으로 하는,
    에폭시 접착제용 첨가제.
  14. 제1항에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 및 제8항에 따른 에폭시 접착제용 첨가제 중 하나 이상의 에폭시 접착제용 첨가제;
    폴리프로필렌 글리콜(polypropylene glycol; PPG) 및 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜(polytetramethyleneether glycol; PTMEG) 중 하나 이상의 폴리머; 및
    디사이안디아마이드(dicyandiamide; DICY) 및 이미다졸(imidazole) 중 하나 이상의 촉매;를 포함하는,
    일액형 에폭시 접착제 조성물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 일액형 에폭시 접착제 조성물은 상기 에폭시 접착제용 첨가제를 포함하지 않는 일액형 에폭시 접착제 조성물에 비해 금속, 플라스틱 및 목재를 포함하는 군에서 각각 독립적으로 서로 다르게 선택되는 이종 재질의 접착 전단 강도가 높은 것을 특징으로 하는,
    일액형 에폭시 접착제 조성물.
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