KR102647101B1 - 신장률, 인장강도 및 접착강도가 향상된 아크릴 접착제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아크릴계 공중합체, 아크릴계 화합물 및 점토 광물을 포함하는 주제와 액상 경화제를 포함하는 아크릴 접착제에 관한 것으로서, 신장률이 특히 우수하고 분말 경화제를 대체할 수 있는 액상 경화제를 사용하여 아크릴계 수지와 아크릴 화합물을 포함하는 주제와 상용성을 증대시켜 접착제 물성을 향상할 수 있고 사용 편의성도 뛰어나다.
Description
본 발명은 다양한 건축물, 토목 구조물 및 이의 시공물에 활용 가능한 아크릴계 접착제에 관한 것이다.
건축과 토목 구조물은 그 설계, 시공, 구조형식 등에 따라 여러 건축 공법이 이용되고 기본적으로 구조물 및 이에 적용되는 여러 시공물의 장기 내구성이 담보되어야 한다. 내구성의 강화를 위해 구조형식에 적합한 공법을 채택하는 것도 중요하나, 구조물 및 이에 대한 시공물에 사용하는 소재의 특성 또한 내구성 강화를 위한 중요한 요소에 해당한다.
건축물, 토목 구조물 및 이에 대한 시공물 등은 계절이나 날씨 변화 등 외부 환경에 항상 노출되어 있고 지반의 진동 등 예상하지 못한 외부 충격에도 취약할 수 있어, 내후성과 충격 저항성이 우수해야 한다. 충격 저항과 내후성 등 건축물, 토목 구조물 및 이에 대한 시공물에 요구되는 특성은 우수한 접착제를 사용하여 보완 및 강화될 수 있는데, 특히 일정한 구조와 결합을 유지해야하는 특성상 신장률, 인장강도, 접착강도 등의 우수성은 건축물, 토목 구조물 및 이에 대한 시공물에 사용되는 접착제에 필수적이다. 또한 이러한 접착제는 그 사용량을 고려하였을 때, 친환경적인 성분일수록 더 선호될 수 있고 나아가 균일한 가사시간을 가지고 손쉬운 작업이 가능한 형태의 접착제가 보다 선호됨을 물론이다.
최근에도 건축, 토목 또는 이의 적용 시공물용 접착제에 대한 기술 개발이 지속적으로 이루어지고 있는데, 한국 공개특허 제2023-0062230호에서는 에폭시 수지 기반의 구조용 접착제를 개시하고 있고 일본 공개특허 제2023-519546호에서는 2액형의 폴리우레탄 접착 조성물을 개시하고 있는 등 다양한 수지 기반의 접착제 기술을 확인할 수 있다.
본 발명은 신장률이 특히 우수하여 여러 건축물, 토목 구조물 및 이들의 시공물에 사용할 수 있고 액상 경화제를 사용하여 기존의 고상 경화제를 사용할 때 발생하는 경화 불량이나 표면 불량의 문제를 해결할 수 있으며, 사용이 편리한 아크릴계 접착제를 제공하는 것이다.
본 발명은 아크릴계 공중합체, 아크릴계 화합물 및 점토 광물을 포함하는 주제와 경화제를 포함하는 아크릴 접착제로서, 경화제는 액상으로서 벤조일퍼옥사이드 분말 및 비프탈레이트계 가소제를 혼합한 경화제이고, 아크릴계 공중합체는 단량체로 하이드록시 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트 및 메타크릴산을 포함하고, 아크릴계 화합물은 부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 아크릴계 접착제이다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 액상 경화제는 벤조일퍼옥사이드 분말과 비프탈레이트계 가소제인 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부티레이트(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol-diisobutyrate)를 혼합한 경화제일 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 액상 경화제는 벤조일퍼옥사이드 분말 100 중량부 대비 비프탈레이트계 가소제가 55 내지 75 중량부로 혼합될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 점토 광물은 세피올라이트이고, 세피올라이트가 지방산 및 프로판디아민의 반응 생성물로 복합화된 유/무기 복합체 형태로 포함될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 유/무기 복합체는 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.5 내지 10중량부로 혼합될 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 주제는 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 아크릴계 화합물 100 내지 200 중량부 및 점토 광물 0.5 내지 10중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 주제에 시트레이트계 가소제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 주제에 포함되는 시트레이트계 가소제는 아세틸트리부틸시트레이트(acetyl tributyl citrate), 아세틸트리에틸시트레이트(acetyl triethyl citrate) 및 트리부틸시트레이트(tributyl citrate)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 주제에 안료, 안정제, 경화 촉진제, 증점제, 부식방지제, 유화제, 침식 방지제, 분산제, 자유-라디칼 반응 개시제 및 유기 용제로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 주제 및 경화제는 배합비가 주제 100 중량부 대비 경화제 1 내지 5일 수 있다.
본 발명의 아크릴계 접착제는 강한 접착력을 가지고 신장률과 인장강도가 우수하여 건축물, 토목 구조물 및 이들에 시공하는 시공물 등에 가해지는 충격과 환경변화에 대한 강한 저항성을 부여할 수 있고 액상 경화제를 사용하여 아크릴 수지와의 혼합성 향상과 더불어 고상 경화제의 불균일한 용해 문제를 해결할 수 있으며, 사용도 편리한 장점이 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 구체적인 내용을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 구체적인 내용에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 발명에 대한 구체적인 내용은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명에 대한 구체적인 내용을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 주제와 경화제를 포함하는 아크릴계 접착제에 관한 것이다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 주제는 아크릴계 공중합체, 아크릴계 화합물 및 점토 광물을 포함하고 경화제는 액상으로서 벤조일퍼옥사이드 분말 및 비프탈레이트계 가소제를 혼합한 경화제이다.
본 발명의 아크릴계 접착제에서 주제에 포함되는 아크릴계 공중합체는 아크릴산(Acrylic acid), 메타크릴산(Methacylic acid) 또는 이의 유도체를 단량체로 하여 중합된 공중합체로서, 바람직하게는 하이드록시 에틸메타크릴레이트(2-hydroxyethylmethacrylate), 알킬 아크릴레이트(alkyl acrylate), 알킬 메타크릴레이트(alkyl methacrylate) 및 메타크릴산(methacylic acid)을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 알킬 아크릴레이트가 2-에틸헥실아크릴레이트(2-ethylhexylacrylate)이고 알킬 메타크릴레이트는 n-부틸 메타크릴레이트(n-butyl methacrylate) 및 메틸메타크릴레이트(methyl methacrylate) 중 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 아크릴계 공중합체는 바람직하게는 액상 형태로서 20℃ 밀도가 0.96 내지 0.98g/㎤, 23℃에서 브룩필드(Brookfield) 점도가 150 내지 200mPas, 바람직하게는 160 내지 180mPas일 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 23℃의 흐름시간(flow time)이 65 내지 105초, 바람직하게는 70 내지 105초일 수 있다.
본 발명의 아크릴 접착제에서 주제에는 아크릴계 공중합체와 함께 아크릴계 화합물을 포함할 수 있다. 주제에 아크릴계 공중합체와 아크릴계 화합물이 포함되어 접착제의 신장률을 현저히 증가시킬 수 있고 접착 강도 또한 증대될 수 있다. 아크릴계 화합물에는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함하는 것이 바람직할 수 있고, 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate), 메틸 메타크릴레이트(methyl methacrylate) 및 2-에틸헥실 아크릴레이트(2-ethylhexyl acrylate)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나일 수 있고, 보다 바람직하게는 이들 모두를 포함할 수 있다. 아크릴 화합물의 총 함량은 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 100 내지 200 중량부가 주제에 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 아크릴 화합물로 부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트 모두를 포함할 때, 아크릴계 100 중량부 대비 부틸 아크릴레이트 70 내지 100 중량부, 메틸 메타크릴레이트 50 내지 80 중량부 및 2-에틸헥실 아크릴레이트 5 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 아크릴계 화합물에서 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 중 어느 하나를 포함하지 않거나, 함량이 적거나 많은 경우 접착제의 신장률과 강도가 저하될 수 있다.
본 발명의 아크릴 접착제에서 주제에는 점토 광물을 포함할 수 있다. 점토 광물은 아크릴 접착제의 접착 강도를 현저히 증대시킬 수 있고 접착제 성분 간 호환성을 향상해 신장률을 포함한 접착제 특성을 전반적으로 증대시킬 수 있다. 점토 광물은 바람직하게는 세피올라이트(sepiolite)이고 세피올라이트는 마그네슘 규산 광물의 일종으로서 Mg2H2(SiO3)3·2~6H20의 화학식을 가지는 인체에 무해한 친환경 성분이다. 세피올라이트는 1 내지 50㎛ 평균 입경을 가지는 분말 형태로 포함할 수 있다.
본 발명에서 주제에 포함되는 점토 광물은 점토 광물에 지방산 및 프로판디아민을 첨가 및 반응시켜 이의 반응 생성물인 유/무기 복합체 형태로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로 유/무기 복합체는 점토 광물과 지방산이 포함된 프로판디아민을 용매에서 혼합해 제조한 복합체로서 점토 광물의 표면이 지방산이 포함된 프로판디아민으로 처리된 복합체일 수 있다. 유/무기 복합체 형태로 포함된 점토 광물은 점토 광물의 분산성과 접착제 성분 간 호환성을 보다 더 향상시켜 접착제의 물성을 향상을 보다 더 증대시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 세피올라이트을 준비하고 지방산과 프로판디아민을 첨가 후 반응시켜, 세피올라이트가 불포화 지방산, 프로판디아민 및 이의 반응 생성물과 복합화된 유/무기 복합체로 주제에 포함되는 경우 접착제의 신장률, 인장강도, 접착 강도 등 접착제의 물성 전반을 보다 더 증대시킬 수 있다. 점토 광물의 포함한 유/무기 복합체에서 지방산은 탄소수 18의 불포화 지방산이 바람직하고 보다 바람직하게는 시스 또는 트랜스 올레산일 수 있다. 프로판디아민은 서로 상이한 2종 이상의 프로판디아민일 수 있고 바람직하게는 N,N-디메틸-1,3-프로판디아민(N,N-dimethyl-1,3-propanediamine) 및 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamine)일 수 있다. 지방산과 프로판디아민은 용매 상에서 서로 반응하여 지방산이 포함된 프로판디아민 반응 생성물이 형성될 수 있고 반응 생성물은 세피올라이트와 유/무기 복합체를 형성할 수 있다.
본 발명의 점토 광물은 주제에 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.5 내지 10 중량부 포함될 수 있고, 점토 광물이 포함된 유/무기 복합체는 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.5 내지 10 중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5.5중량부로 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 점토 광물 또는 유/무기 복합체의 함량이 적으면 접착제의 신장률, 인장강도, 접착 강도 증대가 적을 수 있고, 함량이 많으면 접착제의 신장률의 감소가 발생할 수 있다.
본 발명의 아크릴 접착제에서 주제와 배합되는 경화제는 액상 형태의 경화제이다. 액상 경화제를 사용하여 주제와 혼합 시 분말 경화제를 사용할 때 발생하는 경화 불량, 표면 불량 등의 문제를 해결할 수 있고 주제의 아크릴계 공중합체와 아크릴 화합물과 혼합성도 향상되어 접착제의 신장률, 인장강도 및 접착강도을 현저히 증대시킬 수 있으며, 작업 편의성 또한 향상된다. 액상 경화제는 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl Peroxide, BPO) 분말에 비프탈레이트계 가소제를 혼합하여 제조할 수 있다. 비프탈레이트계 가소제는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부티레이트(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol-diisobutyrate, TXBI)일 수 있다. 벤조일퍼옥사이드 분말은 가소제인 TXBI와 혼합되어 액상으로 되고, TXBI를 사용하여 다른 용매 없이도 액상의 경화제를 준비할 수 있다. 액상 경화제 제조 시 벤조일퍼옥사이드 분말 100 중량부에 비프탈레이트계 가소제를 40 내지 80, 바람직하게는 55 내지 75 중량부로 혼합할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따르면 비프탈레이트계 가소제의 함량이 적으면 벤조일퍼옥사이드 분말이 충분히 용해되지 않아 접착제 사용 시 경화 불량이나 표면 불량 현상이 나타날 수 있고 가소제의 함량이 많으면 인장강도 및 접착력 저하와 가사시간의 증대가 나타날 수 있다. 또한 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 경화제에 물을 혼합하는 경우 아크릴 접착제 물성 전반이 현저히 감소할 수 있다. 즉 본 발명에서 목적하는 아크릴 접착제는 아크릴계 공중합체 및 아크릴 단량체 화합물을 주요 성분으로 포함하는 주제의 성분 조합과 프탈레이트계 가소제 또는 물을 포함하지 않으면서 주제와 균일하게 혼합될 수 있는 경화제에 의해 제조될 수 있다.
본 발명의 아크릴 접착제에서 주제에 시트레이트계 가소제를 더 포함할 수 있다. 시트레이트계 가소제는 아세틸트리부틸시트레이트(acetyl tributyl citrate), 아세틸트리에틸시트레이트(acetyl triethyl citrate) 및 트리부틸시트레이트(tributyl citrate)로 이루어지는 군에서 선택될 수 있고, 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 5 내지 20 중량부 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주제에 시트레이트계 가소제를 더 포함하여 본 발명에 따른 접착제의 유동성을 부여할 수 있고 취성을 증대시킬 수 있으며, 접착 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 아크릴 접착제에서 주제에는 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 바람직한 유기 용매는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(Propylene glycol monomethyl ether, PGME) 및 방향족 경질 나프타 용매 중 하나 이상이 바람직할 수 있다. 용매는 접착제의 점도 유지와 저장성 및 휘발 속도 조절을 위해 포함될 수 있고 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.1 내지 1 중량부 포함할 수 있다.
본 발명의 아크릴 접착제에서 주제에는 안료, 안정제, 경화 촉진제, 부식방지제, 유화제, 침식 방지제, 분산제, 자유-라디칼 반응 개시제 및 유기 용제로 이루어지는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 안료는 방청안료, 착색안료, 체질안료를 포함할 수 있고 바람직하게는 산화철로 사산화삼철(Fe3O4)이며 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다. 안정제는 아인산염 안정제로 트리아이소데실(triisodecyl phosphite)이 바람직할 수 있고 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.5 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 경화 촉진제는 톨루이딘계 경화촉진제로 디이소프로판올-p-톨루이딘(diisopropanol-p-toluidine)이 바람직할 수 있고 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.5 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 부식방지제나 유화제로서 암모늄 염화물로 다이메틸 벤진 수소화된 텔로 암모늄 염화물(benzyl(hydrogenated tallow alkyl)dimethyl ammonium chlorides)이 바람직할 수 있고 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.05 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 자유-라디칼 반응 개시제나 촉매제로 공지의 유기 과산화물을 포함할 수 있고 바람직하게는 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.01 내지 0.1 중량부를 포함할 수 있다. 침식 또는 부식 방지제로 석영이 바람직할 수 있고 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.03 내지 0.1 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 아크릴 접착제는 신장률, 인장강도 및 접착강도가 우수하여 건축물, 토목 구조물 및 이들에 시공될 수 있는 방수, 방근, 방염 등을 목적으로 하는 여러 시공물의 시공에 매우 적합할 수 있어, 건축 또는 토목용 아크릴 접착제로서 널리 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 구체적인 실시예 및 비교예를 통해 설명한다. 아래 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 아래 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 별도 정의되지 않는 부분은 본 발명이 속하는 통상의 기술자가 일반적으로 이해하는 의미, 규격, 수치, 분석 또는 측정방법(KS, JIS, ISO, ASTM 등)에 따라 해석할 수 있다.
[제조예 1]
아크릴계 공중합체(메틸메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 에틸헥실아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트 및 메타크릴산 공중합체 / CAS No. 64771-95-5 / 23℃ 점도 170mPas(브룩필드 DV2), 밀도 0.97g/㎤, 23℃ 흐름시간(flow time) 75~100(ISO 2431)) 100 중량부에 부틸 아크릴레이트 85 중량부, 메틸 메타크릴레이트 65 중량부, 2-에틸헥실 아크릴레이트 15 중량부, 아세틸 트리부틸 시트레이트 15 중량부, 사산화삼철 2 중량부, 트리이소데실 포스페이트 2 중량부, 세피올라이트 파우더(CAS No. 63800-37-3) 1.5 중량부, 디이소프로판올-p-톨루이딘 2.5 중량부 및 프로필렌 글라이콜 메틸 에테르 0.3 중량부를 혼합한 후 80℃에서 교반하여 주제를 준비하였다.
벤조일퍼옥사이드(Benzoyl Peroxide, BPO, CAS No. 94-36-0) 분말 100 중량부에 비프탈레이트계 가소제인 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부티레이트(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol-diisobutyrate, TXBI, CAS No. 6846-50-0)를 65 중량부 혼합한 후 30분 정도 충분히 교반하여 액상 형태의 경화제를 준비하였다.
[제조예 2]
제조예 1과 동일하게 주제를 준비하고 경화제는 가소제와 혼합하지 않은 벤조일퍼옥사이드 분말만을 준비하였다.
[제조예 3 내지 6]
제조예 1과 동일하게 주제와 경화제를 준비하고 액상 경화제에서 벤조일퍼옥사이드 분말(BPO)과 혼합하는 비프탈레이트계 가소제(TXIB)의 양을 아래 [표 1]과 같이 달리하여 준비하였다.
| 제조예 3 | 제조예 4 | 제조예 5 | 제조예 6 | |
| BPO | 100 | 100 | 100 | 100 |
| TXIB | 30 | 60 | 70 | 90 |
[제조예 7]
제조예 1과 동일하게 주제를 준비하고 경화제로 벤조일퍼옥사이드(BPO) 분말 100 중량부에 프탈레이트계 가소제인 디부틸프탈레이트(DBP)를 60 중량부 및 물 20 중량부를 혼합한 후 30분 정도 충분히 교반하여 액상 형태의 경화제를 준비하였다.
[제조예 8]
세피올라이트 분말을 아래의 방법에 따라 유/무기 복합체 형태로 제조하여 혼합한 것 외에는 제조예 1과 동일하게 주제와 경화제를 준비하였다.
이소프로판올 70g에 세피올라이트 30g을 투입하여 초음파 분산시켰다. 분산 후 올레익산 4g, N,N-디메틸-1,3-프로판디아민(N,N-dimethyl-1,3-propanediamine, 순도 98%) 4g 및 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamine, 순도 99%) 4g을 첨가하고 300rpm으로 3시간 교반하여 세피올라이트가 지방산 및 프로판디아민와 복합화된 슬러리 상태의 유/무기 복합체을 얻었다. 슬러리 상태의 유/무기 복합체를 130℃ 오븐에서 하루 동안 건조시킨 후, 건조 상태의 유/무기 복합체를 분쇄하여 분말의 유/무기 복합체를 얻었다.
주제 제조에서 세피올라이트 함유 유/무기 복합체는 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 2 중량부 혼합하였다.
[제조예 9 내지 12]
제조예 8과 동일하게 주제와 경화제를 준비하되, 세피올라이트 함유 유/무기 복합체의 함량을 아래 [표 2]와 같이 달리하였다.
| 제조예 9 | 제조예 10 | 제조예 11 | 제조예 12 | |
| 유/무기 복합체 (중량부) |
- (세피올라이트 2) |
4 | 6 | 15 |
이상의 제조예에 따라 준비된 주제와 경화제를 100:2의 중량비로 배합하고 교반기로 충분히 혼합하여 접착제 조성물 시료를 준비하였다.
각 제조예에 따른 시료를 아래의 방법에 따라 평가하고 그 결과를 [표 3]에 나타내었다.
가사시간 평가
총 중량이 500g이 되도록 주제와 경화제를 혼합하고 진동 교반기로 3분간 교반한 후 브룩필드 점도계를 사용하여 KS M 3331에 따라 초기 점도를 측정하였다. 이후 주제와 경화제를 혼합한 시간을 기준으로 점도가 50,000cps가 될 때까지 소요된 시간을 가사시간으로 정하였다. 평가 동안 온도는 25℃를 유지하였고 점도 측정 시 스핀들(Spindle) 및 회전 수는 증가하는 점도에 따라 적절히 교체하였다.
인장강도, 신장률 및 접착 강도 측정
인장강도, 신장률 및 접착 강도는 건설용 도막 방수재 국가표준 KS F 3211에 의거하여 2성분 아크릴계에 적합한 방법으로 측정하였다.
| 제조예 | 가사시간(25℃/분) | 인장강도(N/㎟) | 신장률(%) | 접착강도(N/㎜) |
| 1 | 25 | 2.4 | 550 | 2.5 |
| 2 | 20 | 2.7 | 400 | 2.7 |
| 3 | 22 | 2.5 | 420 | 2.6 |
| 4 | 25 | 2.4 | 510 | 2.5 |
| 5 | 26 | 2.1 | 490 | 2.2 |
| 6 | 30 | 1.8 | 390 | 1.9 |
| 7 | 25 | 1.2 | 150 | 1.5 |
| 8 | 25 | 2.7 | 560 | 2.7 |
| 9 | 25 | 2.5 | 540 | 2.5 |
| 10 | 25 | 2.9 | 580 | 3.0 |
| 11 | 25 | 3.0 | 520 | 3.0 |
| 12 | 21 | 2.5 | 440 | 2.8 |
[표 3]을 통해 24~26분의 균일한 가사시간을 가질 때 가장 좋은 물성이 나타난 것을 확인할 수 있었고 벤조일퍼옥사이드 분말(BPO)을 단독으로 사용한 경우 신장률 저하가 현저히 나타났다. BPO와 비프탈레이트계 가소제인 TXIB를 혼합 사용한 경우 신장률이 우수하게 나타났으나, 프탈레이트 가소제인 DBP와 물을 혼합한 경화제 사용에서 물성 전반이 현저히 저하되었다. 점토 광물을 사용한 경우 접착제 물성 전반이 향상되었고 점토 광물을 유/무기 복합체 형태로 사용하는 경우 물성을 보다 향상할 수 있음을 확인할 수 있었다.
Claims (10)
- 아크릴계 공중합체, 아크릴계 화합물 및 점토 광물을 포함하는 주제와 경화제를 포함하는 아크릴 접착제로서,
상기 경화제는 액상으로서 벤조일퍼옥사이드 분말 및 비프탈레이트계 가소제를 혼합한 경화제이고,
상기 아크릴계 공중합체는 단량체로 하이드록시 메타크릴레이트, 알킬 아크릴레이트, 알킬 메타크릴레이트 및 메타크릴산을 포함하고,
상기 아크릴계 화합물은 부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하며,
상기 점토 광물은 세피올라이트이고, 상기 세피올라이트가 불포화 지방산 및 프로판디아민의 반응 생성물로 복합화된 유/무기 복합체 형태로 포함되는 아크릴 접착제.
- 제1항에 있어서,
상기 액상 경화제에서 벤조일퍼옥사이드 분말과 혼합되는 비프탈레이트계 가소제는 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올디이소부티레이트(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol-diisobutyrate)인 아크릴 접착제.
- 제1항에 있어서,
상기 액상 경화제는 벤조일퍼옥사이드 분말 100 중량부 대비 비프탈레이트계 가소제가 55 내지 75 중량부로 혼합되는 아크릴 접착제.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 유/무기 복합체는 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 0.5 내지 10 중량부로 포함된 아크릴 접착제.
- 제1항에 있어서,
상기 주제는 아크릴계 공중합체 100 중량부 대비 아크릴계 화합물 100 내지 200 중량부 및 점토 광물 0.5 내지 10 중량부를 포함하는 아크릴 접착제.
- 제1항에 있어서,
상기 주제에 시트레이트계 가소제를 더 포함하는 아크릴 접착제.
- 제7항에 있어서,
상기 시트레이트계 가소제는 아세틸트리부틸시트레이트(acetyl tributyl citrate), 아세틸트리에틸시트레이트(acetyl triethyl citrate) 및 트리부틸시트레이트(tributyl citrate)로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 아크릴 접착제.
- 제1항에 있어서,
상기 주제에 안료, 안정제, 경화 촉진제, 증점제, 부식방지제, 유화제, 침식 방지제, 분산제 및 자유-라디칼 반응 개시제로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 아크릴 접착제.
- 제1항에 있어서,
상기 주제 및 경화제는 배합비가 주제 100 중량부 대비 경화제 1 내지 5인 아크릴 접착제.
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2023
- 2023-08-09 KR KR1020230104136A patent/KR102647101B1/ko active IP Right Grant
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