KR102674365B1 - 기판 상용화 입자를 갖는 신규 접착제 - Google Patents
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Abstract
제1 물질의 제1 기판, 제1 물질의 제2 기판, 및 이러한 제1 기판을 이러한 제2 기판에 결합시키는 접착제를 갖는 결합된 기판 쌍(pair)이며, 여기서, 이러한 접착제는 제1 기판 및 제2 기판과 상용성(compatible)인 화학적으로 연결된 상용화(compatibilizing) 입자를 가진다. 물질의 조성물은 제1 기판과 제2 기판 사이에 결합을 형성하는 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 갖는 접착제를 가지며, 여기서, 이러한 입자 네트워크 내의 상용화 입자는 제1 기판 및 제2 기판과 상용성이다. 동일한 물질의 2개의 구조를 접합시키는 방법은, 베어(bare) 물질을 노출시키기 위해 제1 구조 및 제2 구조를 제조하는 단계, 이러한 제1 구조 및 제2 구조 상의 베어 물질에 접착제를 도포하는 단계로서, 이러한 접착제는 이러한 물질과 상용성인 상용화 입자를 함유하고 이러한 제조는 이러한 물질과 상용화 입자 사이의 상호작용을 허용하는 단계, 및 이러한 접착제를 경화시키는 단계를 포함한다.
Description
본 개시내용은 접착제, 보다 특히 유사한 물질을 결합하기 위한 접착제에 관한 것이다.
접착제는, 이들 접착제가 저렴하며 부식-없는 결합을 생성하고, 접합된 물질에서 고정장치(fastener)와 함께 사용되는 실패 취약 관통-구멍(through-hole)에 대한 필요성을 없애기 때문에, 부품을 접합하는 데 바람직한 해결방안을 제공한다. 당업계의 접착제는 제한된 결합 강도만 제공할 뿐이다. 조립된 구조물의 가장 약한 구획은 부품들 사이의 계면에서 발생한다. 돌발 고장은 이들 위치에서 종종 발생한다.
현재 당업계의 결합된 물질, 입자 보강된 접착제의 제한된 기계적 강도를 책임지는 1차 인자는: 불량한 입자-중합체 계면; 비조절된 응집물(aggregate)을 제외하고는 입가-간 상호연결이 없음; 및 결합된 표면과의 중합체 상호작용에 의해서만 제공되는 기판 접착을 포함한다.
자동차, 차량 및 항공기 부품의 제작에 사용되는 산업적으로 관련 있는 물질의 개선된 결합 강도에 대한 필요성이 존재한다.
일 실시형태는 제1 물질의 제1 기판, 제1 물질의 제2 기판, 및 상기 제1 기판을 상기 제2 기판에 결합시키는 접착제를 갖는 결합된 기판 쌍(pair)이며, 여기서, 상기 접착제는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 상용성(compatible)인 화학적으로 연결된 입자를 가진다. 또 다른 실시형태는 제1 기판과 제2 기판 사이에 결합을 형성하는 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 갖는 접착제를 가진 물질의 조성물이며,
여기서, 상기 입자 네트워크 내의 입자는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 상용성이다.
또 다른 실시형태는 동일한 물질의 2개의 기판을 접합시키는 방법이고, 베어(bare) 물질을 노출시키기 위해 제1 기판 및 제2 기판을 제조하는 단계, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 상의 상기 베어 물질에 접착제를 도포하는 단계로서, 상기 접착제는 상기 물질과 상용성인 입자를 함유하고 상기 제조는 상기 물질과 상기 입자 사이의 상호작용을 허용하는 단계, 및 상기 접착제를 경화시키는 단계를 포함한다.
도 1은 현재 당업계의 접착제와 본원의 실시형태에 따른 화학적으로 연결된 입자 접착제의 비교를 보여준다.
도 2는 입자의 제조 방법, 및 이들 입자를 혼입하는 접착제의 실시형태의 도식도를 보여준다.
도 3은 COOH 및 OH 1차 입자와 2작용성(difunctional) 에폭시 전구체의 반응에 의해 생성되는 에폭시 작용화된 입자의 실시형태를 보여준다.
도 4는 COOH 및 OH 1차 입자와 이중 에폭시 및 비닐 작용화된 전구체의 반응에 의해 생성되는 비닐 작용화된 입자의 실시형태를 보여준다.
도 5는 반응성 작용기를 함유하는 실란 커플링제의 실시형태를 보여준다.
도 2는 입자의 제조 방법, 및 이들 입자를 혼입하는 접착제의 실시형태의 도식도를 보여준다.
도 3은 COOH 및 OH 1차 입자와 2작용성(difunctional) 에폭시 전구체의 반응에 의해 생성되는 에폭시 작용화된 입자의 실시형태를 보여준다.
도 4는 COOH 및 OH 1차 입자와 이중 에폭시 및 비닐 작용화된 전구체의 반응에 의해 생성되는 비닐 작용화된 입자의 실시형태를 보여준다.
도 5는 반응성 작용기를 함유하는 실란 커플링제의 실시형태를 보여준다.
본원의 실시형태는 몇몇 중요한 특징을 갖는 동일한 물질을 결합하는 고성능 접착제를 개시한다. 이러한 실시형태는 상용화(compatibilizing) 입자의 직접적인 화학적 결합을 제공하며, 여기서, 상용화 입자는 결합되는 기판, 물질 또는 구조에 대해 유사한 물리화학적 특징을 갖는 전형적으로 매트릭스 내의 입자이다. 상용화 입자가 기판들 사이의 결합을 증강시키는 1가지 방식은 반데르발스 상호작용을 통해서이다. 기판과, 접착제로부터의 입자 사이의 반데르발스 결합을 최대화하기 위해, 기판 물질과 강한 유도-쌍극자/유도-쌍극자 상호작용을 갖는 입자가 선택되고, 일부 실시형태에서 입자는 기판과의 표면적 상호작용을 최대화하는 형상을 가진다. 결합되는 기판과 강한 유도-쌍극자/유도-쌍극자 상호작용을 갖는 입자 물질을 선택하기 위해 가능한 지침은, 입자 및 기판의 물질 조성이 동일하다거나, 또는 이것이 가능하지 않은 경우, 상용화 입자가 상응하는 상용성 기판과 유사한 화학적 원소를 함유하는 것이다. 입자의 화학적 조성은 상응하는 상용성 기판과 동일할 수 있거나, 동일하지 않을 수 있다.
본 논의의 목적을 위해, "유사한 화학적 원소"는, 입자가 상응하는 상용성 기판에 존재하는 주된 화학적 원소(들)를 함유함을 의미한다. 물질 조성을 변경시킬 산화 및 표면 작용화와 같은 표면 차이가 불가피하게 존재할 것이지만, 베이스(base) 물질은 동일해야 하거나 또는 유사한 화학적 원소를 함유해야 한다. 본원에 사용된 바와 같이 용어 기판은 결합되는 임의의 형태의 물질, 기판 및 구조를 포함한다. 실시형태는 충격 및 응력 동안 입자 분리를 방지하는 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 만든다. 화학적으로 연결된 입자 네트워크는 결합되는 구조에 물질을 포함한다.
특히 흥미로운 것은, 자동차 및 항공 우주와 같은 적용에서 구조 물질의 결합이다. 구조 물질은, 이들 물질의 기계적 특성을 위해 주로 사용되는 물질이고, 이들은 일반적으로 건축 구조의 내력 부품을 구축하는 데 사용된다.
실시형태는 본원에서 달성되는 결합 강도를 증강시키는 특색 있는 특징을 가진다. 보강 입자의 화학적으로 연결된 네트워크는, 입자 분리를 방지하는 증강된 응집 강도를 가능하게 한다. 접착제 내에서 상용화 입자의 물리적 및/또는 화학적 결합은 접착제 강도를 최대화하고, 결합되는 기판에 대한 접착제 상용성 및 친화성을 증강시킨다.
도 1은 현재 당업계의 접착제와 본원에 개시된 실시형태에 따른 대표적인 접착제의 비교를 보여준다. (10)에서, 결합된 기판 쌍(12 및 14)은 약한 중합체 사슬, 예컨대 (18)을 통해 결합된다. 무작위로 분산된 보강 입자(16)는 입자/중합체 계면에서 중합체 사슬 성장을 중단시킨다. 이는 현재의 접착제가 일반적으로 제한된 응집 강도를 갖도록 유발한다. 또한, 자유(free) 입자는 근처의 에폭시기에 결합되지 않고, 응력으로 인한 변형은 중합체 매트릭스로부터의 입자의 영구적인 전위(dislocation)를 유발하여, 결국 실패를 유발할 수 있다. 이들은 중합체 물질 단독과 비교할 때, 응집 강도의 제한된 개선만 가능하게 한다.
대조적으로 (20)에서, 결합된 기판 쌍(22 및 24)은 상기 기판에 직접적으로 결합된 입자를 가지며, 여기서, 상기 입자는 상기 기판과 동일하거나 유사한 특징을 가진다. 상기 논의된 바와 같이 이러한 논의의 목적을 위해, "유사한"은, 입자 및 기판의 입자 물질이 동일하며, 이것이 가능하지 않다면 입자가 상응하는 상용성 기판에 존재하는 주된 화학적 원소(들)를 적어도 함유함을 의미한다. 나아가, 이러한 입자는 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 형성한다. 화학적 연결은 입자를 다른 입자 및 에폭시 매트릭스 둘 다에 결합시키며, 이러한 결합은 접착제와, 결합되는 기판 사이의 상호작용을 최대화한다. 그러나, 네트워크가 변형될 수 있는 기계적 및 열적 응력 하에, 구성성분들 사이의 강한 결합은 임의의 영구적인 변형에 저항하고, 어떠한 영구적인 변형도 초래되지 않는다. 그 결과, 실시형태는 현재의 접착제와 비교하여, 두드러진 열적-기계적 성능을 가진다.
입자는 임의의 형상을 가질 수 있지만, 비-구형 입자, 예컨대 판(plate), 막대(rod), 섬유 또는 무작위-형상 입자가 전형적으로 기판과의 결합 상호작용에 이용 가능한 표면적을 더 많이 가진다. 결합 상호작용은 물리적 및/또는 화학적 결합으로 구성될 수 있다. 구형 입자와 비교하여 판-유사 입자의 더 큰 표면적에 걸쳐 정전기 또는 쌍극자 상호작용은 입자와 기판 사이의 접착 강도를 더 증가시킬 수 있다.
일례로, 탄소 섬유 보강된 중합체(CFRP) 기판을 결합시키는 경우, 상용화 입자는 전형적으로 그래핀 또는 그래핀 유도체일 것이다. CFRP에서 탄소 섬유는 전형적으로, 흑연질 탄소의 도메인(domain)으로 구성되며, 이는 상기 탄소 섬유가 평행한 그래핀 층을 가짐을 의미한다. 이들은 2개의 주요 상호작용으로부터 이들의 놀랄 만한 강도를 달성한다: 적층된(stacked) 그래핀 시트; 및 평면-내(in-plane), 또는 융합된 탄소-탄소 연결된 시트 사이의 평면간(interplane) 또는 π-π 상호작용. 화학적으로 연결된 그래핀 네트워크는, π-π 상호작용을 통해 탄소 섬유의 흑연질 구조로의 그래핀 소판(platelet)의 물리적 연결에 의해 CFRP 기판 상으로의 접착을 더 증강시킨다.
도 2는 입자, 및 이들 입자를 혼입하는 접착제의 제조를 위한 방법(30)의 실시형태의 도식도를 보여준다. 적절한 작용기는, 화학적 링커와 반응시켜, 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 갖는 경화된 접착제를 제조함으로써 입자 (Y)를 작용화시킨다. 작용기의 예로는, 아미노, 비닐 및 에폭시 반응성 기가 있다. (32)에서 기존의 일반적으로 이용 가능한, 초기 반응성 기 X(예로서 COOH 또는 OH)는, 상기 열거된 요망되는 연결 작용기를 함유하는 반응성 분자 (R-Y)를 갖는 전구체로부터 제조된 입자 상으로 반응한다. 그 후에, (34)에서 작용화된 입자는, 커플링 작용기 Z를 함유하는 물질을 혼합함으로써 접착제를 제조하는 데 사용된다. 혼합은 접착제 및 입자-충전된 중합체 제제 산업에서 사용되는 임의의 기술에 의해 달성될 수 있다. 이러한 기술은 기계적 및 자기 교반, 고 전단 혼합, 플래너터리 혼합기(planetary mixer), 어트리터(attritor) 및 다른 것들을 포함할 수 있다. 경화는 (36)에서 한 쌍의 기판을 결합시키는 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 초래한다.
경화는 입자 상으로의 작용기의 성질, 및 Z 기를 함유하는 링커 물질의 성질에 의존한다. 경화는 실온에서 에폭시기와, 예컨대 2 파트(part) 에폭시 접착제와 마주치게 되는 아미노기 사이의 반응에 의해 달성될 수 있다. 이러한 경우, 에폭시기는 Z 작용기의 입자에 존재하고, 아미노기는 상응하는 대응물(counterpart) 상에 존재한다. 경화는, 느린 경화 개시제, 예컨대 이온성 액체 또는 유기 3차 아민을 함유하는 에폭시 제제와 함께 주위 온도보다 높은 온도에서 가열함으로써 달성될 수 있다. 주위 온도보다 높은 온도에서의 가열에 의한 경화는 또한, 비닐기를 함유하는 기를 갖는 제제에 적합하다. 이러한 경우, 입자와, 링커 상으로의 Z 기는 둘 다, 중합 가능한 비닐기를 함유한다. 제제는 또한, 벤조일 퍼옥사이드(BPO) 또는 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)과 같은 라디칼 개시제를 포함한다. 경화는 또한, UV 광을 사용함으로써 달성될 수 있다. 이러한 경우, UV 광개시제가 경화 개시에 필요하다. 이러한 접근법은 유리와 같은 투명한 기판을 결합시키는 경우에 적합하다.
COOH 및/또는 OH 작용기를 함유하는 초기 입자는 몇몇 공급처로부터 상업적으로 입수 가능하다. 이들은: 아미노, COOH, OH, 에폭시 및 다른 작용기와 함께 실리카(SiO2); 아미노 또는 COOH와 함께 알루미나(Al2O3); 아미노 또는 COOH와 함께 티타니아((TiO2); SiO2 나노입자와 같이 졸-겔 공정에 의한 수 분산성 입자 또는 나노입자 형태의 마그네슘 옥사이드(MgO)를 포함하고; 그래핀 옥사이드 작용화된 입자가 광범위하게 입수 가능하다.
상기 논의는 화학적으로-연결된 기판 상용화 입자를 갖는 일반적인 접착제를 개시한다. 실시는 결합되는 기판에 특이적일 수 있다. 입자의 선택은 본원의 실시형태를 현재 당업계의 접착제로부터 구별한다. 입자는, 결합되는 기판의 열적 및 기계적, 또는 열기계적(thermomechanical) 특성에 매칭하도록 선택된다. 열적 특성은 열 전도성, 열 팽창 계수 및 열용량을 포함한다. 기계적 특성은 전단 강도, 영률, 인장 강도, 압축 강도 및 경로를 포함할 수 있으나, 이들로 한정되는 것은 아니다. 입자는 또한, 기판의 화학적 조성물에 매칭함으로써 부식에 대한 잠재성을 최소화하도록 선택될 수 있다. 입자 자체의 기계적 및 열적(열기계적) 특성은 결합되는 기판의 특성보다 우수할 수 있으나, 농도 및 상용화 에폭시 매트릭스는, 접착제 혼합물이 결합되는 기판에 가능한 한 근접하고 이상적으로 매칭하는 특성을 갖도록 선택될 것이다. 일부 실시형태에서, 상용화 입자는 결합되는 기판과 동일한 물질의 금속 옥사이드로 구성된다.
예를 들어, 다양한 물질의 증강된 결합에 사용되는 입자는: CFRP로의 CFRP의 경우, 임의의 적합한 그래핀 전구체로부터 수득될 수 있는 작용화된 그래핀 입자를 포함한다. 하나의 특정한 예는 그래핀 옥사이드 작용화된 입자를 포함한다. 작용성 그래핀 입자의 제조에 사용될 수 있는 임의의 다른 그래핀 전구체가 본 발명에 적합하다: 알루미늄 대(to) 알루미늄, 알루미늄 옥사이드(Al2O3) 입자; 유리 대 유리 또는 섬유 보강된 중합체(FRP) 대 FRP, 실리콘 옥사이드(SiO2) 입자; 티타늄 대 티타늄, 티타늄 디옥사이드(TiO2); 및 마그네슘 대 마그네슘, 마그네슘 옥사이드(MgO).
작용기의 도입을 위한 많은 화학적 공정은 이들의 제조 시에 입자 표면 상에 존재하는 OH 또는 COOH 1차 작용기를 사용한다. 아미노, 비닐 및 에폭시와 같은 Y 작용화된 입자의 제조를 위한 화학적 공정은 일반적으로 유사하다. 출발 입자의 성질은 화학적 공정에 임의의 유의한 방식으로 영향을 미치지 않는다. 도 3 내지 5는 Y 작용화된 입자의 제조에 적합한 화학적 공정의 예를 보여준다.
도 3은 COOH(40) 및 OH(44), 1차 입자와 2작용성 에폭시 전구체와의 반응에 의해 각각 생성된 에폭시 작용화된 입자(42 및 46)를 보여준다.
도 4는 COOH(50) 및 OH(54), 1차 입자와 이중 에폭시 및 비닐 작용화된 전구체와의 반응에 의해 각각 생성된 비닐 작용화된 입자(52 및 56)를 보여준다. 비닐 작용기는 다른 것들 중에서도, 지방족 알켄, 방향족 알켄, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함할 수 있다.
도 5는 (60)에서 COOH 및 (62)에서 OH 작용기와, 적합한 반응성 작용기를 함유하는 실란 커플링제를 반응시킴에 의한 다양한 작용기의 도입, 예컨대 (60 및 64)에서 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 형태의 비닐, 및 (62 및 66)에서 비닐을 보여준다. 실란 커플링제가 광범위하게 이용 가능하다.
동일한 물질로 제조된 2개의 기판은 우선, 이들 기판의 표면을 예컨대 표면 에칭에 의해 베어 물질을 노출시키도록 제조함으로써 접합된다. 그 후에, 접착제가 상기 베어 물질에 도포되고, 2개의 기판은 함께 접촉되는데, 선택적으로 서로에 대해 눌려져서 접촉되고, 상기 접착제가 경화된다. 일관된 결합선을 보장하기 위해, 소량의 구형 유리 비드가 또한 접착제와 혼합될 수 있다. 기판 제조는 다수의 방식으로 달성될 수 있다. 이러한 방식은, 샌딩(sanding) 또는 샌드 블라스팅(sand blasting)과 같은 기계적 마모 접근법, 유기 용매 또는 수성 세정제를 이용한 표면 세정, 크롬산을 이용한 화학적 에칭(ASTM D2651에 따름), 전기화학적 양극 산화(anodization), UV/오존 처리를 이용한 광화학적 방법, 및 플라즈마 에칭을 포함한다.
실시예 1
그래핀 옥사이드를 용매 내로 분산시키고, 분산된 그래핀 옥사이드를, 적어도 하나의 에폭시 작용기 및 비닐, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 에폭시로부터 선택되는 2차 작용기를 함유하는 반응성 분자와 혼합하여 용액을 형성함으로써, 작용화된 그래핀 옥사이드를 제조한다. 활성화제를 상기 용액에 첨가하였으며, 그 후에, 이를 가열하고 교반한다. 상기 용액을 냉각시키고, 작용화된 그래핀 옥사이드의 입자를 상기 용액으로부터 분리하였다. 그 후에, 작용화된 그래핀 옥사이드를 수지 전구체 및 선택적인 용매와 혼합하여, 중합체 전구체 물질과 동일하거나 거의 동일한 작용기를 갖는 작용화된 그래핀 용액을 제조한다. 경화 개시제를 수지 용액에 첨가할 수 있다.
시료 1은 2개의 CFRP 기판을 샌딩시켜 베어 탄소 섬유 물질을 노출시키는 단계를 수반하였으며, 300-미크론 유리 비드를 접착제 용액에 분산시켜 결합 두께를 조절하였으며, 상기 용액을 기판에 도포하였다. 이 실시예에서 2개의 기판을 0.5 x 1 인치의 영역을 중첩시키면서 함께 접합시켰다. 그 후에, 상기 용액을 실온에서 경화시켰다.
예비 랩(lap) 전단 강도 시험을 ASTM D5868(미국 시험 및 재료 협회, 표준 D5868 "FRP 결합을 위한 랩 전단 접착에 대한 표준 시험 방법)에 따라 수행하였다. 비교 시료는 그래핀 입자 없이 에폭시 베이스 및 경화제(hardener)로만 구성되었다. 표 1의 결과는 비교 시료에 비해 시료 1의 강도의 증가를 보여준다.
추가의 결합 강도 증가는 접착제 및 결합 절차를 최적화함으로써 수득될 수 있다. 예를 들어, 그래핀 입자 제제로 제조된 코팅된 시료는 고 전단 입자 분산 공정 동안 혼입되는 공기 방울의 존재, 및 접착제 점도를 감소시키기 위해 용매를 사용해야 하는 필요성 둘 다로 인해, 많은 수의 공극(void)을 갖는 것으로 관찰되었다. 이들 결함은 상업적인 비-입자 기초 접착제에서는 확인되지 않는다. 제제 내의 용매는, 고 진공을 사용하고, 감소되고 가능하다면 없어진다면, 결합 강도를 더 증가시킬 것이다.
추가의 시험에서, 시료 1 및 비교 시료를 인장 시험에 의해 당긴 후, 주사 전자 현미경(SEM) 하에 검사하였다. 비교 시료는 노출된 탄소 섬유를 보여주었으며, 이는, 에폭시 베이스가 탄소 섬유의 표면으로부터 간단히 디라미네이트화(delaminate)되었음을 의미한다. 대조적으로, 시료 1은 절단된 결합의 표면에 걸쳐 남겨진 다량의 그래핀 복합물을 보여주었다. 이는, 탄소 섬유 상으로의 그래핀 연결 네트워크의 강한 접착을 실증한다. 이는, CFRP 결합된 기판에 존재하는 탄소 섬유와 유사하거나 상용성인 그래핀 입자에 의해 가능해진 증강된 접착 강도를 입증한다.
당업자는, 상기 실시예가 CFRP 기판 및 접착제 내의 그래핀 입자에 대한 것이었던 한편, 다른 기판에 대한 다른 제제가 동일한 성능 개선을 가질 것임을 주지해야 한다. 청구항의 범위를 이러한 특정 물질 시스템으로 제한하려는 것이 아닐뿐더러, 이것이 내포되어서도 안 된다.
이러한 방식으로, 유사한 기판들 사이에서 증강된 결합은 당업계의 접착제를 능가하여 달성된다. 입자의 화학적으로 결합된 네트워크는 기판의 표면에 직접적으로 결합하여, 최대 접착제 강도를 제공한다. 보강 입자의 화학적으로 연결된 네트워크는 충격 및 응력 동안 입자 이동을 방지한다. 기판과 매칭하는 화학적으로 및 기계적으로 상용성인 보강 입자의 존재는 두드러진 열-기계적 성능을 허용한다.
Claims (20)
- 결합된 기판 쌍(pair)으로서,
제1 물질의 제1 기판;
상기 제1 물질의 제2 기판; 및
상기 제1 기판을 상기 제2 기판에 결합시키는 접착제를 포함하고,
여기서, 상기 접착제는 매트릭스, 및 기판과 화학적으로 연결된 상용화(compatibilizing) 입자를 갖고, 각각의 화학적으로 연결된 상용화 입자는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 직접 결합하고 상기 제1 물질인 금속 옥사이드를 포함하고,
상기 화학적으로 연결된 상용화 입자는
1차 입자의 표면에 카복실기 또는 하이드록실기 중 적어도 하나를 포함하는 1차 작용기를 갖는 1차 입자, 및
상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 유사하고, 상용성이며 직접 결합되도록 하고, 상기 입자가 상기 입자 사이에 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 형성하고 상기 매트릭스에 화학적 결합하도록 하는 상기 1차 작용기에 결합된 작용기를 포함하는, 결합된 기판 쌍. - 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 열적 특성 및 기계적 특성과 매칭하는 열적 특성 및 기계적 특성을 갖는 입자를 포함하는, 결합된 기판 쌍.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 제1 물질이 탄소 섬유 보강된 중합체(CFRP)로 구성되고, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 그래핀 옥사이드 작용화된 입자 또는 그래핀 작용화된 입자 중 하나로 구성되는, 결합된 기판 쌍.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 물질이 알루미늄으로 구성되고, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 알루미늄 옥사이드로 구성되는, 결합된 기판 쌍.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 물질이 섬유 유리 보강된 중합체(FRP) 또는 유리 중 하나로 구성되고, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 실리콘 옥사이드로 구성되는, 결합된 기판 쌍.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 물질이 티타늄으로 구성되고, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 티타늄 옥사이드로 구성되는, 결합된 기판 쌍.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 물질이 마그네슘으로 구성되고, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 마그네슘 옥사이드로 구성되는, 결합된 기판 쌍.
- 제1항에 있어서, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 에폭시기로 작용화된 표면이고, 아미노기 또는 에폭시기를 함유하는 링커 물질을 갖는, 결합된 기판 쌍.
- 제1항에 있어서, 상기 화학적으로 연결된 상용화 입자가 비닐 결합으로 작용화된 표면이고, 비닐기를 함유하는 링커 물질을 갖는, 결합된 기판 쌍.
- 물질의 조성물로서,
제1 기판과 제2 기판 사이에서 결합을 형성하는 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 갖는 접착제를 포함하며, 여기서, 상기 입자 네트워크 내의 상기 화학적으로 연결된 입자는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 상용성이고,
여기서, 상기 접착제는 매트릭스를 갖고, 상기 화학적으로 연결된 입자는 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판에 직접 결합하고 제1 물질인 금속 옥사이드를 포함하고,
상기 화학적으로 연결된 입자는
1차 입자의 표면에 카복실기 또는 하이드록실기 중 적어도 하나를 포함하는 1차 작용기를 갖는 1차 입자, 및
상기 화학적으로 연결된 입자가 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 유사하고, 상용성이며 직접 결합되도록 하고, 상기 입자가 상기 입자 사이에 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 형성하고 상기 매트릭스에 화학적 결합하도록 하는 상기 1차 작용기에 결합된 작용기를 포함하는, 물질의 조성물. - 삭제
- 제12항에 있어서, 상기 화학적으로 연결된 입자가, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 열적 특성 및 기계적 특성과 매칭하는 열적 특성 및 기계적 특성을 갖는 입자를 포함하는, 물질의 조성물.
- 삭제
- 제12항에 있어서, 상기 화학적으로 연결된 입자가 에폭시기로 작용화된 표면이고, 아미노기 또는 에폭시기를 함유하는 링커 물질을 갖는, 물질의 조성물.
- 제12항에 있어서, 상기 화학적으로 연결된 입자가 비닐 결합으로 작용화된 표면이고, 비닐기를 함유하는 링커 물질을 갖는, 물질의 조성물.
- 동일한 물질의 2개 구조를 접합시키는 방법으로서,
베어(bare) 물질을 노출시키기 위해 제1 구조 및 제2 구조를 제조하는 단계;
상기 제1 구조 및 상기 제2 구조 상의 상기 베어 물질에 접착제를 도포하는 단계로서, 상기 접착제는 상기 물질과 상용성인 상용화 입자를 함유하고, 상기 제조는 상기 물질과 상기 상용화 입자 사이에서 상호작용을 허용하는, 단계;
2개의 기판을 함께 접촉시키는 단계; 및
상기 접착제를 경화시키는 단계를 포함하고,
여기서, 상기 접착제는 매트릭스를 갖고, 상기 상용화 입자는 상기 2개의 기판에서 제1 기판 및 제2 기판에 직접 결합하고 제1 물질인 금속 옥사이드를 포함하고,
상기 상용화 입자는
1차 입자의 표면에 카복실기 또는 하이드록실기 중 적어도 하나를 포함하는 1차 작용기를 갖는 1차 입자, 및
상기 상용화 입자가 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판과 유사하고, 상용성이며 직접 결합되도록 하고, 상기 입자가 상기 입자 사이에 화학적으로 연결된 입자 네트워크를 형성하고 상기 매트릭스에 화학적 결합하도록 하는 상기 1차 작용기에 결합된 작용기를 포함하는, 방법. - 제18항에 있어서, 제1 구조 및 제2 구조를 제조하는 단계가, 상기 접착제가 도포될 상기 제1 구조 및 상기 제2 구조의 부분을 기계적으로 마모시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제18항에 있어서, 제1 구조 및 제2 구조를 제조하는 단계가, 상기 접착제가 도포될 상기 제1 구조 및 상기 제2 구조의 부분을 에칭하는 단계를 포함하고, 상기 에칭이 화학적 에칭, 전기화학적 양극 산화(anodization), UV/오존 처리를 이용한 광화학적 에칭, 또는 플라즈마 에칭일 수 있는, 방법.
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
| JP2008159870A (ja) * | 2006-12-25 | 2008-07-10 | Kyocer Slc Technologies Corp | 配線基板の製造方法 |
| JP2017535447A (ja) * | 2014-09-22 | 2017-11-30 | サイテック インダストリーズ インコーポレイテッド | 高いｚ方向電気伝導率をもつ複合材料 |
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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