KR20040004019A

KR20040004019A - 수용성 에폭시 수지계 접착제 조성물

Info

Publication number: KR20040004019A
Application number: KR1020020039102A
Authority: KR
Inventors: 이용권; 임정렬
Original assignee: 이용권; 임정렬
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-01-13
Also published as: KR100497323B1

Abstract

수용성 에폭시 수지계 접착제 조성물이 제공된다. 그 구성은 분자내에 친수성기를 함유하여 수중에서 분산되거나, 유화되는 에폭시수지로서 에폭시당량 180 ~ 300 g/eq 의 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프 에폭시수지 35 ~ 65 중량부;와 수성 아크릴수지 0 ~ 30중량부; 및 반응성 희석제 0 ~ 10중량부를 포함하는 에폭시수지 혼합물 10 ~ 40중량부, 아민가 200 ~ 400mgKOH/g의 폴리아마이드 또는 변성 지방족아민 또는 수분산 폴리아민계 경화제 또는 수분산 폴리아마이드 경화제 10 ~ 30중량부, 탄산칼슘, Talc 또는 규사 또는 이들의 2이상의 혼합물(충진제) 50 ~ 70 중량부, 물과 알코올류 또는 케톤류의 혼합물 10 ~ 20 중량부를 포함한다.

Description

수용성 에폭시 수지계 접착제 조성물{Watersoluble epoxy resin based adhsives composition}

본 발명은 에폭시 수지계 접착제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세히는 기계적 및 화학적인 물성이 우수하면서도 수용성이어서 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compound: VOC) 함유량이 거의없어 특히, 사람이 거주하는 실내에서 사용하기에 적합한 에폭시 수지계 접착제 조성물에 관한 것이다.

에폭시 수지계 접착제는 페놀수지계, 요소수지계, 멜라민수지계, 크실렌수지계 및 아세트산비닐계 등의 합성고분자계 접착제 중에서 강력한 접착강도를 나타내어 각종의 산업분야 등에 널리 이용되고 있다.

현재 사용되고 있는 일반적인 에폭시계 접착제는 비스페놀에이(BPA) 또는 비스페놀에프(BPF) 타입 등의 에폭시수지와 이를 경화시키기 위한 폴리아미드 또는 폴리아미도 아민계 등의 경화제, 아민류 등의 경화촉진제 및 기타 첨가제와 이들의 점도를 조절하기 위한 희석제로서 자일렌(Xylene), 케톤(Ketone), 알코올(Alcohol) 등의 유기용매를 사용하였다.

그런데 이러한 종래의 에폭시수지계 접착제는 희석제로서 유기용매를 사용하는 관계로 VOC함유량이 인체에 유해할 정도(보통 5-10중량%)로 포함되어 있어 사람이 거주하는 실내에서 사용하기에는 적합하지 않았다.

한편, 생활수준의 향상과 더불어 거실, 주방, 응접실, 서재 및 침실용 등의 주거시설이나 상가,사무실, 점포, 전시장, 커피숍 등의 상업용 시설에는 원목이나 대리석 무늬 등의 고급 바닥재(장판, 원목형마루, 온돌마루 등)시공이 이루어 지고 있는데, 여기에는 필수적으로 강력한 접착제가 사용되어야 한다. 또한 원목을 바닥재로 시공하는 경우에도 적은량의 필요한 접착제가 사용된다.

그러나 현재 실내에서 적용되는 기존의 접착제는 환경적, 작업적인 면을 고려할 때 VOC함유량이 5-10%를 함유하고 있으므로 작업자의 건강과 환경 오염의 원인이 되고 있으며, 경화물이 너무 단단하여 재시공성이 어려운 점이 있다.

이에 본 발명자들은 상기의 문제점을 감안하여 예의 연구한 끝에 환경 친화적이면서 기계적 물성 및 화학적 물성이 우수한 접착제 조성물을 발명하기에 이르렀다.

따라서 본 발명의 목적은 유기용매의 사용을 억제 또는 사용하지 않아 VOC함유량이 적은 수성 또는 자기유화성 에폭시 수지계 접착제 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 주제혼합물(에폭시수지 혼합물), 이 주제와 화학적인 가교결합을 생성하는 경화제, 주제와 경화제의 경화를 촉진하는 경화촉진제 및 기타 충진제를 포함하고 이들 혼합물의 점도를 조절하기 위해 사용되는 희석제로 이루어지는 에폭시수지계 접착제에 있어서,

분자내에 친수성기를 함유하여 수중에서 분산되거나, 유화되는 에폭시수지로서 에폭시당량 180 ~ 300 g/eq 의 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프 에폭시수지 35 ~ 65 중량부;와 수성 아크릴수지 0 ~ 30중량부; 및 반응성 희석제 0 ~ 10중량부를 포함하는 에폭시수지 혼합물 10 ~ 40 중량부,

아민가 200 ~ 400mgKOH/s의 폴리아미드 또는 변성 지방족아민 또는 수분산 폴리아민계 경화제 또는 수분산 폴리아미드 경화제 10 ~ 30중량부,

탄산칼슘, Talc 또는 규사 또는 이들의 2이상의 혼합물 50 ~ 70 중량부,

물과 알코올류 또는 케톤류의 혼합물을 10 ~ 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용하는 에폭시수지는 분자내에 친수성기를 함유하여 수중에서 분산되거나, 유화되는 에폭시수지로서 에폭시당량 180 ~ 300 g/eq 의 비스페놀 에이계 에폭시수지 또는 비스페놀 에프계 에폭시수지로서 에폭시수지 혼합물에 대해 35 ~ 65 중량부로 혼합된다.

그 이유는 에폭시 수지(주제)와 경화제의 관능기가 당량반응에 의해 완전히 반응하여 미반응 관능기가 남아있지 않도록 하기 위함이다.

상업적으로 구득가능한 것으로 국도화학주식회사 제품의 KEM-128-70, 시바가이사의 CY225 등이 있다.

또한 본 발명의 에폭시수지 혼합물에는 접착제의 물성을 향상시키기 위해 상기 에폭시수지 외에 에폭시수지 혼합물 100중량부에 대해 수성 아크릴수지 0 - 30 중량부와 반응성 희석제 0 ~ 10중량부를 포함한다.

여기서 위 에폭시수지 혼합물에 포함되는 수성아크릴수지 등의 각 함량이 수치의 하한 이하이면 첨가로 인한 효과가 적고, 상한을 초과하는 중량부를 포함하게 되면 기계적 물성이 낮아지므로 바람직하지 않다.

상업적으로 구득가능한 것으로 국도화학주식회사 KEM-128M, R-1475, Airproducts사의 Ancarez AR460, Versatics의 EPIKOTE 3510-W-60, Dow사의 XU19000.02. Pacific Epoxy의 6128W65등이 있다.

본 발명에서 사용되는 경화제로는 아민계 경화제를 사용하는 바, 아민가 200-400mgKOH/g의 폴리아미드 또는 변성 지방족아민 또는 수분산 폴리아민계 경화제 또는 수분산 폴리아미드 경화제를 사용하며 전체 에폭시 접착제 조성물 100중량부에 대해 10-30중량부로 포함하며, 함량이 상기 범위를 벗어나게 되면 상기 에폭시수지 주제와의 당량반응 및 물성에 악영향을 끼치게 된다.

상업적으로 구득 가능한 것으로 국도화학주식회사의 H-23, H-4121, H-4148-3, KH-700 , 에어프러덕트사(Airproducts)의 Anquamine 401 , DP-700. 버사틱레신사(Versatics resin)의 EPIKURE 8290-Y-60 등이 있다.

본 발명에서 사용되는 희석제로는 물, 알코올류 또는 케톤류나 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 에폭시수지계 접착제 조성물 100중량부에 대해 10 ~ 20중량부가 바람직하다.

알코올류로는 Isopropyl Alcohol, 친수성 용제류로는 Propylene glycol mono methyl ether, 케톤류로는 Acetone 등이 있다.

이하 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 하기의 표 1의 성분은 중량부를 의미한다.

* E-EPO : 동남합성주식회사 제품명

하기 표 2는 상기 표의 조성대로 제조한 접착제 조성물(주제:경화제의 혼합비=1.1)의 물성을 나타낸 것이다.

불휘발분은 주제+경화제 합계 200을 100중량부로하여 100분율로 계산한 것임.

상기에서 전단접착력 실험은 돌과 나무을 피착제로 시험한 경우이다.

본 발명의 수용성 에폭시 수지계 접착제 조성물에 따르면 환경 친화적이면서 기계적 물성 및 화학적 물성이 우수하고, 유기용매의 사용을 억제 또는 사용하지 않아 VOC함유량이 적은 수성 또는 자기유화성 에폭시 수지계 접착제 조성물이 제공된다.

Claims

에폭시수지 혼합물, 이 주제와 화학적인 가교결합을 생성하는 경화제, 상기 주제와 경화제의 경화를 촉진하는 경화촉진제 및 기타 충진제를 포함하고 이들 혼합물의 점도를 조절하기 위해 사용되는 희석제로 이루어지는 에폭시수지계 접착제에 있어서,

분자내에 친수성기를 함유하여 수중에서 분산되거나, 유화되는 에폭시수지로서 에폭시당량 180 ~ 300 g/eq 의 비스페놀에이 에폭시수지 또는 비스페놀에프 에폭시수지 35 ~ 65 중량부;와 수성 아크릴수지 0 ~ 30중량부; 및 반응성 희석제 0 ~ 10중량부를 포함하는 에폭시수지 혼합물 10 ~ 40중량부,

아민가 200 ~ 400mgKOH/g의 폴리아미드 또는 변성 지방족아민 또는 수분산 폴리아민계 경화제 또는 수분산 폴리아미드 경화제 10 ~ 30중량부,

탄산칼슘, Talc 또는 규사 또는 이들의 2이상의 혼합물(충진제) 50 ~ 70 중량부,

물과 알코올류 또는 케톤류의 혼합물 10 ~ 20 중량부를 포함함을 특징으로 하는 수용성 에폭시수지계 접착제 조성물.