KR20090058441A - 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물 - Google Patents

자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물에 관한 것으로, 보다 자세하게는 폴리우레탄을 이루는 폴리올 30 내지 40 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 50 내지 60 중량부에 촉매 5 내지 10 중량부, 경화제 5 내지 10 중량부 및 사슬확장제 5 내지 10 중량부를 포함하여 이루어진다.
또한, 전술한 성분들로 형성된 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제는 경화시간이 짧고 가사시간이 길기 때문에 생산성을 증가시키고, 원가를 절감하는 효과를 나타낸다.
자동차, 헤드라이너, 접착제, 폴리올, 디이소시아네이트, 촉매

Description

자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물{MOISTURE-CURING ADHESIVE COMPOSITION FOR HEADLINER OF VEHICLE}
본 발명은 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차 헤드라이너를 적층할 때 사용되는 폴리우레탄 습기 경화형 접착제 조성물에 관한 것이다.
폴리우레탄은 일반적으로 신발 및 가죽 제품의 접착제의 용도 이외에도, 코팅용으로 사용되거나 페인트 등과 같은 도료에도 적용된다. 이때, 폴리우레탄이 접착제의 용도로서 사용시는 그 대상 물질의 재질에 따라 접착성도 달라지게 된다.
일례로, 갑피 재질에 적용하는 경우는 이들의 종류에 따라서 그 접착성이 달라지게 되는데, 즉 천연피혁과 인조피혁으로 나뉘어지는 가죽의 경우에서 천연피혁은 접착이 용이한 편이지만, 인조피혁의 경우는 이형제나 오일이 처리되어 있어 부착이 어려운 문제가 있다. 또 다른 재질로서 다양한 종류의 매쉬(mash)는 폴리에스테르, 나일론 등이 있다.
신발 중창(Mid-sole)의 재질로는 PU FOAM(폴리우레탄 폼), EVA(에틸비닐아세테이트), 파이런(phylon) 및 인게이지(engage)등의 다양한 재질등이 있으며, 아웃솔(out-sole)에는 고무(RUBBER)가 주로 사용되고 파이런(phylon)등도 사용된다.
이렇게 다양한 재질들에 대하여 폴리우레탄의 접착 방법도 다양한데, 고무의 경우는 러핑(roughing)을 하는 경우와 하지 않는 경우도 있으나 처리하는 경우가 많다.
종래에 개발된 자동차 헤드라이너용 접착제의 경우는 도포 후에 경화되는 과정의 시간이 길어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 경화시에 강도, 내열 및 내습에 견디는 물성이 떨어지며 가사시간이 짧아 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 가사 시간은 길면서도 경화 시간이 짧은 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물을 제공한다.
또한, 경화시 강도, 내열 및 내습성이 좋은 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물을 제공한다.
전술한 본 발명의 목적은, 폴리올 30 내지 40 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 50 내지 60 중량부, 촉매 5 내지 10 중량부, 경화제 5 내지 10 중량부 및 사슬확장제 5 내지 10 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물에 의해 달성된다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 전술한 폴리올은 폴리에스터계 폴리올 또는 폴리에테르계 폴리올로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 전술한 폴리에스터계 폴리올은 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리헥실렌아디페이트 및 폴리디에틸렌글리콜아디페이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 전술한 폴리에테르계 폴리올은 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틴렌글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 전술한 촉매는 디-부틸-Tin Laurate로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 전술한 경화제는 DBU(1,8-Diaza-bicyclo(5,4,0)undec-7-ene)의 옥탄산염인 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 전술한 사슬확장제는 에틸렌글리콜로 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물은 가사시간이 길면서도 경화 시간은 짧아 우수한 작업효율로 인한 원가절감 효과를 나타낸다.
또한, 경화시간이 짧으면서도 강도, 내열 및 내습성 등의 물성이 뛰어난 장점이 있다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물은 폴리올 30 내지 40 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 50 내지 60 중량부, 촉매 5 내지 10 중량부, 경화제 5 내지 10 중량부 및 사슬확장제 5 내지 10 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물에 의해 이루어진다.
전술한 폴리올은 30 내지 40 중량부가 첨가되는데 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트와 반응하여 폴리우레탄을 만드는데 이용되며, 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리헥실렌아디페이트 및 폴리디에틸렌글리콜아디페이트로 형성된 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어진다.
전술한 폴리올의 함량이 30 중량부 미만일 경우에는 점도가 낮고 접착강도가 낮아지고 40 중량부를 초과할 경우에는 점도가 높아 작업효율이 떨어진다.
전술한 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트는 50 내지 60 중량부가 첨가되는데, 전술한 폴리올과 반응하여 폴리우레탄을 만드는데 이용된다.
전술한 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트의 함량이 50 중량부 미만일 경우에는 점도가 높고 경화성과 접착강도가 떨어진다.
또한, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트의 함량이 60 중량부를 초과할 경우에는 경화후에 경도가 약해지고 점도가 낮아진다.
전술한 촉매는 5 내지 10 중량부가 첨가되는데, 전술한 폴리우레탄에 혼합되어 경화시간을 조절하는데 이용되며, 디-부틸-Tin Laurate로 이루어진다.
전술한 경화제는 5 내지 10 중량부가 첨가되는데, DBU(1,8-Diaza-bicyclo(5,4,0)undec-7-ene)의 옥탄산염으로, 이러한 경화제의 첨가로 인해 접착제 조성물의 가사시간이 7시간 이상으로 연장된다.
전술한 사슬확장제는 5 내지 10 중량부가 첨가되는데, 전술한 사슬확장제는 에틸렌글리콜로 이루어지며, 전술한 접착제 조성물의 분자량을 증가시켜 점도를 향상시켜주는 역할을 한다.
전술한 사슬확장제의 함량이 5 중량부 미만일 경우에는 응집강도가 약해지고, 경화가 잘되지 않고 점도가 낮아 접착강도가 떨어진다.
또한, 전술한 사슬확장제의 함량이 10 중량부를 초과할 경우에는 응집강도와 점도가 적합하지 않아 접착강도가 떨어진다.
전술한 함량의 물질들로 이루어진 접착제 조성물은 갈색으로 95 내지 100%의 고형분 함량을 나타내고 1500 내지 2000cps/25℃의 점도를 갖는다.
또한, 50 내지 55℃의 온도를 갖는 가열롤러로 도포작업을 시행할 경우 135 내지 140℃의 온도에서 35 내지 40초의 경화시간을 나타낸다.
이하에서는 본 발명의 따른 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물을 실시예를 들어 설명한다.
실시예 1>
폴리올 35 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 55 중량부, 촉매 7.5 중량부, 경화제 7.5 중량부 및 사슬확장제 7.5 중량부를 혼합하여 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물을 제조한 후에, 경화시간은 접착제 조성물을 자동차 헤드라이너에 패널에 도포한 후에 140℃의 온도를 가한 상태에서 측정하였고, 가사시간은 접착제 조성물을 공기개방 후에 겔화(Gelation)가 진행되는 시간까지를 기준으로 측정하였다.
비교예 1>
폴리올 35 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 55 중량부, 촉매 7.5 중량부, 사슬확장제 7.5 중량부를 혼합하여 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물을 제조하였다.
측정방법은 실시예 1과 동일하게 경화시간 및 가사시간을 측정하였다.
비교예 2>
폴리올 35 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 55 중량부, 사슬확장제 7.5 중량부를 혼합하여 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물을 제조하였다.
측정방법은 실시예 1과 동일하게 경화시간 및 가사시간을 측정하였다.
전술한 실시예 1과 비교예 1,2를 통해 측정된 경화시간 및 가사시간을 아래에 표1로 나타내었다.
표 1>
Figure 112008037402019-PAT00001
실시예 2>
폴리우레탄으로 이루어진 기재층을 형성하고, 기재층의 상부면에 글래스 울(GLASSWOOL)층을 적층하고, 글래스울 상부면에 폴리우레탄으로 이루어진 부직포층을 적층하고, 부직포층 상부면에 폴리에스터로 이루어진 핫멜트 필름층을 적층하고, 핫멜트 필름층 상부면에 폴리우레탄으로 이루어진 섬유층을 적층하여 7.5cm 두께로 이루어진 자동차용 헤드라이너를 제조하였다.
전술한 기재층, 글래스울층, 부직포층의 상부면에는 본 발명에 따른 폴리올 35 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 55 중량부, 촉매 7.5 중량부, 경화제 7.5 중량부 및 사슬확장제 7.5 중량부로 혼합된 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물을 50g/m2 두께로 도포하여 자동차용 헤드라이너를 제조하고 아래 나타낸 실험조건 1 내지 3을 적용하여 굴곡하중, 굴국강도, 굴곡탄성율 및 치수변화율 측정하였다.
전술한 측정은 항온항습기 및 UTM(Universal Testing Machine)장비를 이용하여 5회에 걸치 측정하고, 측정된 결과 값의 평균치를 아래 표 2에 나타내었다.
실험조건 1 : 23℃의 온도와, 65%의 습도상태에서 측정
실험조건 2 : 80℃의 온도에서 24시간 방치하고 상온에서 1시간 방치한 후에 측정
실험조건 3 : 50℃의 온도와, 90%의 습도상태에서 24시간 방치하고, 상온 및일반습도에서 1시간 방치한 후에 측정
비교예 3>
폴리우레탄으로 이루어진 기재층을 형성하고, 기재층의 상부면에 글래스울(GLASSWOOL)층을 적층하고, 글래스울 상부면에 폴리우레탄으로 이루어진 부직포층을 적층하고, 부직포층 상부면에 폴리에스터로 이루어진 핫멜트 필름층을 적층하고, 핫멜트 필름층 상부면에 폴리우레탄으로 이루어진 섬유층을 적층하여 두께 7.5mm 의 자동차용 헤드라이너를 제조하였다.
전술한 기재층, 글래스울층, 부직포층의 상부면에 종래에 사용되던 접착제를 50g/m2 의 두께로 도포하여 실시예 2와 같은 방법으로 측정하였다.
표 2>
Figure 112008037402019-PAT00002
위에 표 1에 나타낸 것처럼 실시예 1과 비교예 1,2를 통해서 알 수 있듯이 촉매로 디-부틸-Tin Laurate와 경화제로 DBU(1,8-Diaza-bicyclo(5,4,0)undec-7-ene)의 옥탄산염이 함유된 자동차 헤드라이너 습기 경화형 접착제 조성물은 가사시 간이 길면서도 도포후에 140℃의 온도에서는 짧은 경화시간을 나타내기 때문에 우수한 잡업 효율성을 갖게 된다.
또한, 위에 표 2에 실시예 2와 비교예 3을 통해 알 수 있듯이 본 발명의 자동차 헤라이너용 습기경화형 접착제 조성물을 사용하여 제조된 자동차용 헤드라이너는 굴국강도가 향상되고, 굴곡탄성율은 낮아지는 것을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 폴리올 30 내지 40 중량부, 4,4-디페닐메탄 디이소시아네이트 50 내지 60 중량부, 촉매 5 내지 10 중량부, 경화제 5 내지 10 중량부 및 사슬확장제 5 내지 10 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴리올은 폴리에스터계 폴리올 또는 폴리에테르계 폴리올로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 폴리에스터계 폴리올은 폴리에틸렌아디페이트, 폴리부틸렌아디페이트, 폴리헥실렌아디페이트 및 폴리디에틸렌글리콜아디페이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 폴리에테르계 폴리올은 폴리프로필렌글리콜 및 폴리에틴렌글리콜로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 촉매는 디-부틸-Tin Laurate 5 내지 10 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 경화제는 DBU(1,8-Diaza-bicyclo(5,4,0)undec-7-ene)의 옥탄산염인 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 사슬확장제는 에틸렌글리콜로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이너용 습기 경화형 접착제 조성물.
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