KR20090079900A - 연성 구조적 발포체 - Google Patents

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크사버 뮌츠
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헨켈 아게 운트 코. 카게아아
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Abstract

하나 이상의 에폭시 수지, 실온에서 고체인 하나 이상의 페놀 화합물, 하나 이상의 폴리에테르 아민, 하나 이상의 블로잉제, 하나 이상의 강화제, 하나 이상의 충전재를 포함하는 조성물은 압축 또는 굴곡 응력 하에서의 연성거동, 즉 압축 응력 또는 3-점 굽힘 테스트하에서 관찰되는 탄성 변형이 두드러진 구조적 발포체의 제조에 적합하다.

Description

연성 구조적 발포체 {DUCTILE STRUCTURAL FOAMS}
본 발명은 에폭시 수지 기재의 팽창가능한 열경화성 조성물, 및 이러한 구조적 발포체를 사용하여 박벽(thin-walled) 구조를 갖는 구성 요소(component), 특히 자동차 공학분야의 본체 부분을 보강 및/또는 강화하는 방법에 관한 것이다.
고강성 및 구조적 강도를 갖춘 동일한 치수의 연속 생산을 위한 경량 구성요소는 여러 응용의 영역에서 필요로 하고 있다. 특히 자동차 공학분야에 있어서는, 이러한 맥락에서 중량의 비축이 요망되기 때문에, 얇은 판 구조임에도 불구하고 고강성 및 구조적 강도를 갖추고 있는 구성 요소에 대한 요구가 크다. 구성요소의 가능한 최저의 무게로서 고강성 및 구조적 강도를 달성하기 위한 접근 중 하나는 비교적 얇은 시트 금속 또는 플라스틱 페널로 제작된 공동 부품(hollow parts)을 이용하는 것이다. 그러나, 얇은 판 형태의 금속 시트들은 쉽게 변형되는 경향이 있다. 따라서, 한편으로는 변형을 방지하거나 최소화하고, 다른 한편으로는 상기 부품의 강도와 세기를 증가시키는, 구조적 발포체를 이용해 공동 본체 구조 내의 빈공간(cavity)을 채우는 것이 이전에 알려져 있다. 문, 천장부분, 엔진 구획 후드, 또는 트렁크 뚜껑 같은 자동차 본체의 평면 부품을 위해 팽창가능하거나 가능하지 않은 에폭시 수지, 또는 폴리우레탄 수지 기재 시트 형태의 적층물을 상기 부품에 바르고, 그것들을 거기에 고정적으로 접합시킴으로써 이러한 부품의 세기와 강도를 증가시키는 것이 또한 공지되어 있다.
이러한 종류의 발포된 보강제 및 강화제는 보통 금속 발포체이거나, 또는 예를 들어 에폭시 수지 같은 열경화성 수지 또는 결합제를 함유한다. 일반적으로 이러한 조성물은 추진제, 충전재, 그리고 보강 충전재, 예를 들어 유리로 만들어진 공동 미소구체를 함유한다. 이러한 발포체는 발포되거나 경화된 상태에서 바람직하게는 0.3 내지 0.7 g/㎤ 의 밀도를 갖는다. 이러한 발포체는 130℃ 초과, 바람직하게는 150℃ 초과의 온도에서 적어도 짧은 시간 동안에는 손상 없이 견딘다고 알려져 있다. 이러한 종류의 발포가능하고, 열경화성인 조성물은 일반적으로 경화제, 공정 보조제, 안정화제, 염료 또는 안료, 임의로는 자외선 흡수제 및 접착 강화 성분과 같은 추가적 성분을 포함한다.
US-A-4,978-562 는 다공성 구조를 갖는 낮은 비중량의 중합체로 부분적으로 채워진 금속 튜브를 함유하는 복합물 재료로 만들어진 낮은 비중량의 강화 도어빔(door beam)에 대해 기술하고 있다. 여기서는 에폭시 수지, 비닐에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리 우레탄 수지 기재 경화성 수지를 대응하는 강화제, 충전제, 및 셀 형성제 등과 함께 압출기 내에서 혼합하고, 상기 혼합물이 코어를 형성하기 위해 경화되고, 그 코어가 튜브 안에 기계적으로, 또는 마찰력에 의해 고정될 수 있도록 그것을 금속 튜브 안에 도입하는 것이 제안되었다. 대안적으로는, 중합체 코어는 또는 주조에 의해 액체 또는 페이스트성 고분자 물질로부터 생산될 수 있고, 튜브로 밀려 들어갈 수 있다. 반응성이고, 열경화성이며, 열적으로 팽창가능한 성형화된 부재는 제시되어 있지 않다.
US-A-4,769,391 는 공동성 구조적 부재 안으로의 삽입을 위해 사전성형화된 복합 삽입물에 대해 기술하고 있다. 이 삽입물은 열가소성 수지 및 비팽창성, 팽창성 공동 미세구들 및 전술한 과립을 포함하는 팽창된 폴리스티렌의 매트릭스의 혼합물로 만들어진 열가소성 과립 대부분을 포함한다. 과립의 열가소성 수지는 예를 들어 열가소성 폴리에스테르 같은 열가소성 플라스틱이거나, 또는 열경화성 에폭시 수지일 수 있다. 채워지는 상기 공동 부재들의 부분으로의 삽입 후에, 상기 구성성분은 팽창된 폴리스티렌의 "기화"를 야기하는 온도로 가열되는데, 여기서 "기화"란 팽창된 폴리스티렌이 얇은 막이나 그을음으로 분해되는 것을 의미한다. 이와 동시에 열가소성 과립들은 팽창하고, 임의로 경화하며; 과립들의 팽창 정도에 따라 다양한 크기의 빈공간들이 각각의 팽창된 과립입자들 사이에 남는다.
WO 89/08678 은 중합체성의 보강 물질이, 한 구성요소는 에폭시 수지에 기초하는 가루 반죽 같은 물질이고, 두 번째 구성요소는 충전재, 컬러 안료, 그리고 가루 반죽 경도의 액체 경화 제제의 혼합물인 2-구성요소 에폭시 시스템인, 구조적 부재들을 보강하기 위한 방법과 조성물에 관해 기술하고 있다. 상기 보강 물질의 공동 구조로의 도입 바로 직전에 두 구성요소는 혼합되고, 공동 부재 구조 안으고 전달되고, 경화되고; 임의로 상기 공동 부재 구조는 사전가열될 수 있다.
WO 98/15594 는 바람직하게는, 한 구성요소는 액체 에폭시 수지 및 금속 탄산 염 또는 중탄산염으로 만들어지고, 다른 구성요소는 안료, 임의로는 공동 구체, 및 인산으로 이루어진 액체 2-구성요소 에폭시 시스템을 기초로 하는, 자동차 산업으로의 적용을 위해 발포된 제품에 대해 기술하고 있다. 상기 두 구성요소가 섞였을 때, 이 조성물들은 경화하고 발포한다. 공동 구조를 보강 또는 강화하기 위한 적용에 대해서는 제시되어 있지 않다.
WO 2004 065485 A1 은 하나 이상의 액체 에폭시 수지, 하나 이상의 고체 에폭 시 수지, 하나 이상의 추진제, 하나 이상의 강화제, 하나 이상의 운모 함유 충전재를 포함하는 조성물들에 대해 기술한다. 이 조성물들은 강화 또는 보강하는 층상화된 부재의 제조, 그리고 강화 또는 보강하는 형상화된 부재의 제조를 위해 공동 유리 구의 추가 없이도 사용될 수 있는 팽창가능한 열경화성 결합제 시스템을 만들어낸다. 상기 발명에 따른 이 층상화된 부재들은, 바디 프레임(body frame), 문, 트렁크 뚜껑, 후드(hood), 및/또는 지붕 부분 같은 특히 자동차 공학 분야에 있어 강화 또는 보강하는 구성요소로서 적합하다. 상기 결합제들로부터 제조될 수 있는 상기 형상화된 부재들은 금속 중공 구조, 특히 자동차 공학분야에 있어 바디 프레임(body frame), 본체 지지부 및 기둥, 또는 문과 같은 공동 본체 부분을 강화 또는 보강하는데 더욱 적합하다. WO 2004 065485 A1 에서 기술된 구조적 발포체의 기계적 파괴의 특성에 대한 지시는 전혀 주어져 있지 않다.
상기 종래 기술의 배경에 대항하여, 본 발명자들은 페널 또는 금속 중공 부재를 강화 및/또는 보강하기 위해 하기와 같은 형상화된 부분에 이용 가능한 조성물을 만드는 목표를 제시한다:
- -20 내지 +80 ℃ 에서 연성의 거동을 나타내고, 따라서
- 힘 수준에서의 감퇴가 잃어나지 않음
이것은, 변형 범위를 넘는 일정한 힘 수준에 도달되었기 때문에, 향상된 유한 요소 해석(finite element analysis (FEA)) 계산을 가능하게 한다. 부하 하에 일어나는 것이 발포체의 낮은 변형 수준에서의 취약한 깨짐보다는 구조적인 발포체의 한정된 변형이기 때문에, 이것은 응용의 새로운 장을 열었다.
목표가 달성되는 방법은 청구항에 의해 추정될 수 있다. 그것은 하기를 포함하는, 팽창가능한 열경화성의 형상화된 부재들의 제조를 위해 이용가능한 결합제를 만드는 것으로 실질적으로 이루어진다.
a) 하나 이상의 에폭시 수지,
b) 실온에서 고체인 하나 이상의 페놀 화합물,
c) 하나 이상의 폴리에테르 아민,
d) 하나 이상의 추진제,
e) 하나 이상의 강화제, 그리고
f) 하나 이상의 충전재.
바람직하게는, 금속 구성요소의 강화 및/또는 보강에 사용될 수 있는 열적으로 팽창가능한 형상화된 부재를, 팽창가능한 열경화성 조성물로부터 낮은 압력 및 낮은 온도에서 사출성형법을 이용하여 제조한다.
따라서, 본 발명의 또 다른 주제는 금속 구성요소, 특히 "백색 가전제품(white goods)"(가정용 또는 부엌용 기구)의 구성요소를 강화 및/또는 보강하는 방법이며, 하기의 본질적인 방법 단계를 포함한다.
제 1 단계에서, 상기 결합제 성분은 110℃ 미만의 온도에서 균일하게 혼합되고, 그 다음 사출성형기로 운반된다. 이 목적을 위해, 균일한 혼합물은 벌크 화합물로서 저장 및 수송, 콘테이너 내로 압출되거나 혹은, 다른 구현예로서, 상기 혼합물은 두꺼운 가닥("소세지" 형태의)으로서 압출되고, 임의로는, 일시적으로 저장될 수 있다. 대안적으로, 상기 혼합물은 과립형태로 압출될 수 있다.
이어지는 단계에서, 온도 제어조건 하에서, 상기 결합제 혼합물은 60℃ 내지 110℃ 의 온도, 바람직하게는 70℃ 내지 90℃ 의 온도로 사출 틀에 주입된다. 임의로, 그 틀 안에는 금속 또는 열가소성 물질로 만들어진 지지대가 존재하는데, 그 상부로 상기 팽창가능한 결합제가 주입된다. 그 다음 50℃ 미만의 온도로 상기 형상화된 부분의 냉각이 일어난다. 틀에서 꺼내면, 팽창가능한 결합제의 표면은 점성이 없어져서, 팽창가능한 형상화된 부재가 특별한 대가 없이 포장될 수 있고, 여름에 조차도 냉동 운반차의 이용이 필요 없이 남쪽 국가들에서 어려움 없이 긴 운송 거리를 버틸 수 있다.
마지막 용도에 있어, 팽창 가능하게 형상화된 부재는 평평한 금속성의 기판에 적용되거나, 또는 강화되어야 하는 빈공간, 예를 들어 차체로 투입되고, 고정된다. 공지된 것처럼, 그 다음 공정에서 채색 오븐의 열로 가열하여 차체는 110℃ 내지 200℃ 의 온도가 되고; 이 가열로 인해, 구조적 발포체의 부피는 50 내지 300% 팽창하고, 상기 반응 수지 메트릭스는 열경화성 플라스틱으로 경화된다.
따라서, 본 발명의 또 다른 주제는 평평한 시트 금속 부분 및/또는 금속성 공동 구조, 특히 자동차 공학에 있어 본체 부품들 사이에 벌어진 이음매 및 틈에 더해 바디프레임, 바디빔(body beams), 바디컬럼(body columns) 같은 공동 본체 부품, 또는 "백색 가전용품"의 구성요소를 강화 및 보강하기 위한 팽창가능한 형상화된 부재의 이용에 있다.
고온 경화성이 있고, 열적으로 팽창가능한 형상화된 부재의 제조를 위한 사출성형 방법에 특히 적합한 결합제 시스템은 하기에서 보다 상세히 기술한다.
분자당 두 개 이상의 1,2-에폭시기를 포함하는 수많은 폴리에폭사이드는 에폭시 수지로서 적당하다. 이러한 폴리에폭사이드의 에폭시 당량은 150 내지 50,000 사이, 바람직하게는 170 내지 5000 사이에서 다양할 수 있다. 폴리에폭사이드는 원칙적으로 포화, 불포화, 환식 또는 비환식, 지방족, 지환족, 방향족, 또는 헤테로환식의 폴리에폭사이드 화합물일 수 있다. 적합한 폴리에폭사이드의 예는 알칼리 존재 하에 폴리페놀과 에피클로로하이드린 또는 에피브로모하이드린의 반응에 의해 제조되는 폴리글리시딜 에테르를 포함한다. 상기에 적합한 폴리페놀로는, 예를 들면 레조르시놀, 카테콜, 하이드로퀴논, 비스페놀 A (비스-(4-하이드록시페닐)-2,2-프로판), 비스페놀 F (비스-(4-하이드록시페닐)메탄), (비스-(4-하이드록시페닐)-1,1-이소부탄), 4,4'-디하이드록시벤조페논, 비스(4-하이드록시페닐)-1,1-에탄, 1,5-하이드록시나프탈렌이 있다. 폴리글리시딜 에테르의 기초로서 적합한 추가적 폴리페놀에는 노볼락 수지 타입의 페놀 및 포름알데히드 또는 아세트알데히드의 공지된 축합생성물이 있다.
하기의 폴리에폭사이드 또한 적어도 부분적으로는 사용될 수 있다: 폴리카르복실산의 폴리글리시딜 에스테르, 예를 들어 글리시돌 또는 에피클로로하이드린과 옥살산, 숙신산, 글루타르산, 테레프탈산, 또는 이량체 지방산과 같은 지방족 또는 방향족 폴리카르복실산의 반응 생성물.
임의로, 본 발명에 따른 상기 결합제 조성물은 반응성 희석액을 포함할 수 있다. 본 발명의 목적을 위한 반응성 희석액은 에폭시기를 함유하고 지방족 또는 방향족 구조를 갖는 저점도 물질(글리시딜 에테르 또는 글리시딜 에스테르)이다. 상기 반응성 희석액은 한편으론 연화점을 초과해서 결합제 시스템의 점도를 낮추는 역할을 할 수 있고, 다른 한편으로는 사출성형에서 사전 겔화 과정을 조절하는 역할을 할 수 있다. 본 발명에 따라 사용되고 있는 반응성 희석액의 전형적인 예에는 C6 내지 C14 모노알콜 또는 알킬페놀의 모노-, 디- 또는 트리글리시딜 에테르에 더해 캐슈(cashew) 껍질 오일의 모노글리시딜 에테르; 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올 및 시클로헥산디메탄올의 디글리시딜 에테르; 트리메틸로프로판의 트리글리시딜 에테르, 및 C6 내지 C24 카르복실산의 글리시딜 에스테르, 또는 그것들의 혼합물이 있다.
적합한 페놀 화합물은 실온(즉 18℃ 내지 25℃ 범위의 온도에서, 바람직하게는 22℃)에서 고체이고, 2800 내지 9000 사이의 분자량(Mn)을 갖는다. 바람직하게는, 페놀 화합물은 페놀기에 관해서는 이관능성이다; 즉 그것들은 1400 내지 2500 mmol/kg 사이의 페놀성 하이드록실기 함량을 갖는다. 비록 화학양론적 과량의 비스페놀 A와 이관능성 에폭시기의 반응 생성물이 매우 특히 바람직하나, 전술한 기준에 적합한 모든 페놀 화합물이 원칙적으로 적합하다.
바람직한 경향으로 사용될 수 있는 폴리에테르 아민은 아미노-말단 폴리알킬렌 글리콜, 특히 이관능성 아미노-말단 폴리프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 또는 프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜의 공중합체이다. 이것들은 또한 "제파민(Jeffamines)"(Huntsman 사의 상표명) 이란 이름으로 공지되었다. 폴리-THF 라고도 불리는 이관능성 아미노-말단 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜이 또한 적합하다. 바람직한 이관능성 폴리에테르 아민(1차 아미노기 기재)의 분자량(Mn) 범위는 900 내지 4000 사이, 바람직하게는 1500 내지 2500 사이이다.
추진제로서 적합한 것은, 원칙적으로, 예를 들어 분해에 의해 가스를 방출하는 "화학적 추진제", 또는 "물리적 추진제" 같은, 즉 공동 구를 확장시키는 공지된 모든 추진제이다. 기존의 추진제의 예로는 아조비스이소부티로니트릴, 아조디카르본아미드, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, 4,4'-옥시비스(벤젠설폰산 하이드라지드), 디페닐설폰-3,3'-디설포하이드라지드, 벤젠-1,3-디설포하이드라지드, p-톨루엔설포닐세미카르바지드가 있다. 그러나 폴리비닐리덴 클로라이드 공중합체 또는 아크릴로니트릴-(메트)아크릴레이트 공중합체 기재 팽창가능한 공동 플라스틱 미소구체가 특히 바람직하다; 이것들은, 예를 들어, Pierce & Stevens 및 Casco Nobel 로부터 각각 "Dualite" 및 "Expancel" 라는 제품명으로 시중에서 구입할 수 있다.
열적으로 활성이 있거나 또는 잠재성이 있는, 에폭시 수지 결합제 시스템을 위한 강화제가 강화제로서 사용된다. 이것들은 하기 화합물들로부터 선택될 수 있다: 구아니딘, 치환된 구아니딘, 치환된 우레아, 멜라민 수지, 구아나민 유도체, 환식 3차 아민, 방향족 아민, 및/또는 그것들의 혼합물. 강화제는 강화 반응 속에서 화학양론적으로 포함될 수 있지만, 그러나 그것들은 촉매적으로도 활성이 있을 수 있다. 치환된 구아디닌의 예로서 메틸구아디닌, 디메틸구아디닌, 트리메틸구아디닌, 테트라메틸구아디닌, 메틸이소비구아디닌, 디메틸이소비구아디닌, 테트라메틸이소비구아디닌, 헥사메틸이소비구아디닌, 헵타메틸이소비구아디닌, 그리고 아주 특별하게 시아노구아디닌 (디시아노디아미드)가 있다. 인용될 수 있는 적합한 구아나민 유도체의 대표로는 알킬화된 벤조구아나민 수지, 벤조구아나민 수지, 또는 메톡시메틸에톡시메틸벤조구아나민이 있다. 본 발명에 따르는 열경화성 결합제 시스템을 위한 선택 기준은 물론 실내 온도 상에서 결합제 시스템 내의 이 물질들의 낮은 용해도이어서, 미분된 고형의 강화제가 여기서 바람직하고; 디이시아노디아미드가 특히 적합하다. 이것은 조성물을 위한 좋은 저장 안정성(shelf stability)을 보증한다.
상기 강화제에 더하거나 혹은 이를 대신하여 촉매적으로 활성이 있는 치환된 우레아가 사용될 수 있다. 특히 p-클로로페닐-N,N-디메틸우레아 (Monuron), 3-페닐-1,1-디메틸우레아 (Fenuron), 혹은 3,4-디클로로페닐-N,N-디메틸우레아 (Diuron) 가 있다. 원칙적으로, 예를 들어 벤질디메틸아민, 트리스(디메틸아미노)페놀, 피페리딘, 혹은 피페리딘 유도체들과 같은 촉매적으로 활성이 있는 3차 아크릴아민 또는 알킬아민이 사용될 수 있지만, 이것들은 종종 결합제 시스템 내에서 너무 높은 용해도를 가져서, 이 경우 단독 구성요소 시스템을 위해 사용할 수 있는 저장 안정성이 달성될 수 없다. 게다가, 다양한 (바람직하게는 고체) 이미다졸 유도체가 촉매적으로 활성이 있는 가속화제로 사용될 수 있다. 명명될 수 있는 대표로는 2-에틸-2-메틸이미다졸, N-부틸이미다졸, 벤즈이미다졸, 및 N-C1- 내지 -C12 알킬이미다졸 또는 N-아릴이미다졸이 있다. 에폭시 수지가 부가된 아미노 화합물의 부가물은 또한 상기 강화제에 대한 가속화 첨가제로서 적합하다. 적합한 아미노 화합물은 3차 지방족, 방향족, 또는 환식 아민이다. 적합한 에폭시 화합물은, 예를 들어, 비스페놀 A 혹은 F, 혹은 레조르시놀의 글리시딜 에테르 기재 폴리에폭사이드가 있다. 이러한 부가물의 구체적인 예로서 비스페놀 A 혹은 F 또는 레조르시놀의 디- 혹은 폴리글리시딜 에테르와 2-디메틸아미노에탄올, N-치환된 피페라진, N-치환된 호모피페라진, N-치환된 아미노페놀과 같은 3차 아민의 부가물을 들 수 있다. 이런 종류의 아민-에폭시 부가물은 예를들어 하기와 같은 문서에 기술되었다; JP 59-053526, US 3,756,984, US 4,066,625, US 4,268,656, US 4,360,649, US 4,542,202, US 4,546,155, US 5,134,239, US 5,407,978, US 5,543,486, US 5,548,058, US 5,430,112, US 5,464,910, US 5,439,977, US 5,717,011, US 5,733,954, US 5,789,498, US 5,798,399, US 5,801,218, EP 950 677.
본 발명에 따른 상기 열경화성 조성물은 추가적으로 미세한 미립자의 열가소성 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 열가소성 중합체 분말은 원칙적으로 미립자 중합체 분말의 대부분으로부터 선택될 수 있다; 언급될 수 있는 예로서 비닐 아세테이트 단일중합체, 비닐 아세테이트 공중합체, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 비닐 클로라이드 단일중합체(PVC), 또는 비닐 아세테이트 및/또는 (메트)아크릴레이트와 비닐 클로라이드의 공중합체, 스티렌 단일- 또는 공중합체, (메트)아크릴레이트 단일- 또는 공중합체, 또는 폴리비닐부티랄이 있다. 이 영역에서 특히 바람직한 것은 예를 들어 일산화탄소 같은 추가적 공단량체를 임의로 포함할 수 있는 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체이다. 상기 공중합체의 융융 범위는 40℃ 내지 60℃ 사이가 되는 것으로 의도된다. 유연화를 위해, 고체 고무는 또한 미세한 미립자의 열가소성 공중합체로서 사용될 수 있다. 이것들은 100,000 또는 그 이상의 분자량(Mn)을 갖는다. 적합한 고체 고무의 예로서 폴리부타디엔, 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔-아크릴로니트릴 고무, EPDM, 합성 또는 천연 이소프렌 고무, 부틸 고무, 또는 폴리우레탄 고무가 있다. 부분적으로 가교된, 이소프렌 아크릴로니트릴 또는 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 기재 고체 고무가 특히 적합하다. 고체 고무의 비율은 전체 결합제 조성물의 0 내지 15 wt%, 바람직하게는 2 내지 10 wt% 가 될 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 열경화성 조성물은 공지된 그 자체의 충전재, 예를 들어 다양한 분쇄되거나 침전된 초크, 카본블랙, 칼슘-마그네슘 탄산염, 중정석 및 특히 알루미늄-마그네슘-칼슘 규산염 타입의 규산염 충전재, 예를 들면 규회석, 녹니석을 또한 포함한다. 바람직하게는, 운모 함유 충전재 역시 추가적으로 사용될 수 있고; 중금속 함량이 낮은 백운모 및 석영으로 구성된 소위 2-성분 충전재라 불리는 것이 이 영역에서 매우 특히 바람직하다.
본 발명의 목적은 저(低)비중량의 구조를 위한 형상화된 부재의 제조를 위해 팽창가능한 열경화성 조성물을 이용하는 것이다. 따라서 그것들은 바람직하게는 전술한 "보통" 충전재에 추가하여, 예를 들어 공동 철 구와 같은 공동 금속 구, 공동 유리구, 비산회(fillite), 페놀 수지, 에폭시 수지, 또는 폴리에스테르기재 공동 플라스틱 구, (메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리스티렌, 스티렌-(메트)아크릴레이트 공중합체 및 특히 폴리비닐리덴 클로라이드뿐 아니라 비닐리덴 클로라이드와 아크릴로니트릴 및/또는 (메트)아크릴산 에스테르의 공중합체로 구성된 벽 재질을 갖는 팽창된 미소구체, 공동 세라믹 구, 또는 코르크가루, 분말화 코크스 뿐 아니라 분쇄된 견과류의 껍질, 예를 들어 캐슈 또는 코코넛 껍질, 땅콩 껍질 같은 천연 유기 경량 충전재로부터 선택되는 소위 경량 충전재를 포함한다. 이 영역에서는 경화된 형상화-부재 매트릭스내에서, 형상화된 부재의 고압축 강도를 보증하는 상기 공동 미소구체 기재의 경량 충전재가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 구현예에서, 열경화성이고, 팽창가능한 형상화된 부재를 위한 상기 조성물은 추가적으로 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 금속 섬유(예를 들어 알루미늄으로 만들어진), 유리 섬유, 폴리 아미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 또는 폴리에스테르 섬유 기재 섬유를 포함하고, 바람직하게는 상기 섬유들이 섬유 길이 0.5 내지 6mm 및 직경 5 내지 20㎛ 인 펄프 섬유 또는 스테이플 섬유이다. 아미드 섬유 타입의 폴리아미드 섬유, 또는 유리 섬유 역시 이 영역에서 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 점착성 조성물은 통상의 추가적인 보조제 및 첨가제, 예를 들어 가소제, 반응성 희석액, 유동적 보조제, 가교제, 접착촉진제, 노화 방지제, 안정화제, 및/또는 컬러 안료를 추가로 포함할 수 있다. 각 구성요소의 양적 비율은 그의 가공 특성, 유연성, 요구되는 강화 효과, 및 기판과의 접착성 결합에 의해 형상화된 부재의 요구 정도에 따라 상대적으로 넓은 한계 내에서 다양해질 수 있다. 결합제의 기본적 구성요소를 위한 전형적인 범위는 다음과 같다:
(a) 고체 에폭시 수지 2 내지 65 wt%,
(b) 페놀 화합물 1 내지 30 wt%, 바람직하게는 5 내지 10 wt%,
(c) 폴리에테르 아민 0.5 내지 15 wt%, 바람직하게는 2 내지 10 wt%,
(d) 추진제 0.1 내지 5 wt%,
(e) 강화제 및 가속화제 1.5 내지 5 wt%,
(f) 운모 함유 충전재 0 내지 40 wt%, 바람직하게는 1 내지 30 wt%,
(g) 추가적 충전재 5 내지 20 wt%,
(h) 반응성 희석액 0 내지 15 wt%, 바람직하게는 0 내지 10 wt%,
(i) 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 0 내지 10 wt%, 바람직하게는 1 내지 10 wt%,
(j) 섬유 0 내지 30 wt%, 바람직하게는 0 내지 10 wt%,
(k) 안료 0 내지 1 wt%,
(모든 성분 양의 총 합은 100 wt%).
운반과 추가적 공정의 단순화를 위해 상기 팽창가능한 열경화성 조성물은 바람직하게는 실제 형상화된 부분의 생산 전에는 과립 형태로 존재한다.
본 발명은 상기 발명에 따른 조성물로부터 팽창가능한 열경화성의 형상화된 부재를 제조하는 방법을 추가로 포함한다. 이 영역에서는 두가지 변형 방법이 가능하다:
변형 I):
a) 청구항 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 조성물 성분을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 사이의 온도에서 혼합하는 단계,
b) 상기 조성물을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 의 온도에서, 임의로는 냉각된 금속 벨트 상에서, 과립이 형성되도록 압출하는 단계,
c) 이렇게 형성된 과립을 냉각하는 단계,
d) 임의로는, 상기 과립을 일시적으로, 바람직하게는 컨테이너, 큰 가방, 통, 또는 자루에서 보관하는 단계,
e) 상기 과립을 사출 성형기로 운반하는 단계,
f) 상기 과립을 110℃ 미만의 온도에서 용융시키고, 용융물을 사출 성형기의 소정의 틀에 주입하는 단계,
g) 형성된 상기 형상화된 부재를 냉각하고, 상기 형상화된 부재를 틀로부터 떼어내는 단계.
변형 II):
a) 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 조성물 성분을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 사이의 온도에서 혼합하는 단계,
b) 상기 조성물을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 의 온도에서, 형상화된 중간 생성물이 형성되도록 압출하는 단계,
c) 이렇게 형성된 중간 생성물을 냉각하는 단계,
d) 임의로는, 상기 형상화된 중간 생성물을 일시적으로, 바람직하게는 선반 또는 통에 보관하는 단계,
e) 상기 형상화된 중간 생성물을 사출 성형기의 저장기로 운반하는 단계,
f) 상기 과립을 110℃ 미만의 온도에서 용융시키고, 용융물을 사출 성형기의 소정의 틀에 주입하는 단계,
g) 형성된 상기 형상화된 부재를 냉각하고, 상기 형상화된 부재를 틀로부터 떼어내는 단계.
또한 상기 변형 방법들 중 하나에 따라 제조된 사출성형된 형상화된 부재는 본 발명의 범위 내이다.
본 발명에 따른 상기 조성물로부터 제조할 수 있는 구조적 발포체는 압축 또는 굴곡 하중 하에서의 연성의 거동이 두드러지는데, 즉 압축 하중하, 또는 3-점 굽힘 테스트(three-point flexural test)에서 탄성적 변형이 관찰되고, 반면 존재하는 기술에 따른 구조적 발포체는 -40 내지 약 80°C 의 온도 범위의 하중 하에서 매우 약하고 깨지기 쉽다. 상기 후자의 구조적 발포체는 일단 인열 강도가 한도를 초과하고, 하중이 그 이상으로 증가하면 막연한 깨짐, 즉 구조의 취성 파괴가 나타난다. 본 발명에 따라 제조할 수 있는 구조적 발포체는 하중하에, 작은 인열 강도가 급증했을 때 힘의 고평부(plateu) 형성이 나타난다(파괴보다는 변형). 따라서, 상기 충격에 의해 도입되는 에너지는 따라서 제한된 양상으로 소산되거나 흡수될 수 있다.
소위 압축도 테스트에서 본 발명에 따라 제조할 수 있는 구조적 발포체에 압축적 하중(업셋팅(upsetting))을 가하면, -20℃에서 조차, 압축 응력에서 급격한 증가, 15 Mpa 이상의 값, 특히 20 내지 30 Mpa 사이의 값에 이르는 (테스트 물품의 10 내지 15% 의 변형에 있어) 증가가 처음 관찰되고; 테스트 물품의 50%에 이르는 추가적 변형에도, 이 힘 수준은 유지된다, 즉 힘 수준에 있어 유의한 감소가 일어나지 않는다. 0℃ 에서 대응하는 압축 응력은 15 내지 25 MPa (테스트 물품의 10 내지 15%의 변형) 및 20 내지 35 MPa (테스트 물품의 50%의 변형) 이다. 압축 강도는 ASTM D 1621 에 따라 결정된다.
상기 구조적 발포체의 균열 거동 따라서 FEA 계산에 의해 접근될 수 있다.
따라서, 본 발명은 ASTM D 1621에 따라 측정된, -20℃ 에서 테스트 물품의 10 내지 15% 의 변형에 있어서의 압축 응력이 5 MPa 이상, 바람직하게는 10 MPa 이상, 특히 15MPa 이상이고, -20 ℃에서 테스트 물품의 50% 까지의 변형에서 힘 수준에서의 유의한 감퇴가 없는 것에 의해 특징지어지는 구조적 발포체, 및 이러한 특성을 0℃에서 또한 나타내는 구조적 발포체를 또한 포함한다. 상기 특성을 갖고 있는 구조적 발포체는 상기 기술된 바와 같이 본 발명에 따른 팽창가능한 열경화성 조성물의 팽창 및 열경화성에 의해 얻어진다.
본 발명에 따른 상기 조성물은 3차원적인, 비(非)점착성 프레임 구조 강화제에만 사용될 수 있는 것이 아니다. 현재는 점착성있는 유리섬유 매트로 강화된 페널을 사용하여 기능을 수행하는 2차원적 강화에도, 만약 강화 재료가 낮은 변형 수준에서 이미 균열되지 않고, 대신 가능한 오랜 기간동안 변형되는 것을 따르고 있다면 이 역시 상당히 유리하다. 변형이 강화 재료의 균열 범위 이상까지 가지 않는 경우, 놀랍게도 변형의 회복이 본 발명에 따른 재료들 안에서 추가적으로 관찰되었다. 이러한 특성은 특히 자동차 공학분야에서 바람직하다. 따라서 본 발명은 강화 또는 보강하는 구성요소, 특히 백색 가전제품 또는 자동차 공학 분야의 바디프레임, 문, 트렁크 뚜껑, 후드, 및/또는 지붕 부분과 같은 본체의 구성요소를 위한, 또는 이에 상응하는 강화된 자동차 또는 금속 구성요소를 위한, 상기 기술한 바와 같이 얻을 수 있는 상기 형상화된 부재의 용도를 포함한다.
하기의 예로 들어지는 구현예는 본 발명을 좀더 설명하려는 의도이다; 실시예들의 선정은 본 발명의 목적의 범위에 어떠한 제한을 가하려는 의도는 없다. 그것들은 단지 본 발명의 몇 가지 구현예 및 유리한 효과를 모델의 방식으로 나타내기 위함이다.
하기의 예에서 주어진 모든 양적 지시는 다른 지시가 없으면 중량부 또는 중량%이다.
하기 표에 나타난 결합체 조성물은 균일해질 때까지 배기가능 유성 혼합기에서 혼합되었으며, 화합물의 온도가 70℃가 넘지 않도록 작동시켰다.
실시예 1 비교예
고체 에폭시 수지1 ) 55.00 38.00
액체 에폭시 수지1 ) 5.00
유연화된 에폭시 수지1 ) 15.00
폴리에테르 아민 2) 5.00 -
페놀 화합물3 ) 9.00 -
EVA 공중합체4 ) 6.00 -
침전되고 코팅된 초크 7.80 7.4
섬유 0.5
빈 유리 구 26.5
충전재5 ) 8.00 -
카본 블랙 페이스트 0.60 0.4
디시아노디아미드 1.50 2.5
가속화제6 ) 0.60 1.5
추진제7 ) 2.00 1.2
발열성 규소산8 ) 4.50 2
1) 비스페놀 A-기재 에폭시 수지, 실온에서 고체, 분자량 (Mn) 1150, 용융 범위 64 내지 74℃; 비스페놀 A-기재 에폭시 수지, 실온에서 액체, 분자량 (Mn) 약 188 ; WO 00/52086의 교시에 따라 유연화된 에폭시 수지 2) 말단의 1차 아미노기를 갖는 폴리옥시프로필렌 글리콜, 이소시아네이트기에 대한 당량 1030 g/equ. 3) 선형 분자 구조; 페놀성 OH 기의 농도는 2000 mmol/kg, 용융 범위 80 내지 90℃ 4) 에틸렌-비닐 아세테이트-일산화탄소 공중합체, 결정질; 용융온도 45℃ 5) 백운모 및 석영으로 만들어진 2-성분 충전재 6) 미세하게 분쇄된 가속화제 (에폭시 및 3차 아미노기를 갖는 에폭시 수지와의 아미노 부가물) 7) 추진제 (Expancel 091 DU 140 공동 플라시틱 구, Pierce & Stevens 사). 8) Cab-O-Sil TS 720 발열성 규소산, Cabot 사.
ASTM D 1621에 따른 압축 강도 측정을 위한 테스트 물품은 실시예 1 에서 기 술된 것처럼 본 발명에 따른 조성물 및 비교예에 따른 조성물로부터 제조되었고, 테스트 물품의 팽창 및 경화를 위해 175℃의 온도(연구실 건조 오븐)에서 25분 동안 노출되었다. 이후 ASTM D 1621 에 따른 압축 강도는 다양한 온도에서의 테스트 물품에 대해 측정되었다. 0℃ 및 -20℃ 에서의 측정 결과가 테스트기의 크로스헤드 운동의 함수로서의 압축 응력에 따른 곡선으로서 도 1 내지 4 에 나타낸다. 각각의 조성물 및 온도에서 적어도 두 개의 측정이 수행되었다.
도 1 및 3 은 비교예에 의해 제작된 테스트 물품의 0℃ 및 -20℃ 에서의 압축 응력 곡선을 묘사한다. 보다 나은 명확성을 위해, 개별 측정에 대한 곡선은 각각 10mm 크로스헤드 운동 오프셋으로 플롯되었다.
도 2 및 4 는 본 발명에 따른 상기 실시예에 의해 제조된 테스트 물품의 각각 0℃ 및 -20℃ 에서의 압축 강도의 곡선을 묘사한다. 보다 나은 명확성을 위해, 개별 측정에 대한 곡선은 각각 10mm 크로스헤드 운동 오프셋으로 플롯되었다.
본 발명의 실시예의 도 2 의 곡선 (3) 및 (4)의 비교에 따르면, 변형 운동의 초반 3mm 동안의 압축 응력의 급격한 증가 후에, 추가적 변형시, 압축 응력에서 꾸준한 추가적 증가가 관찰될 수 있다는 것이 명백하다. 비교예에서, 첫번째 급격한 증가 후에는 급격한 압축 응력의 감소가 있었다(도 1 의 곡선 (1) 및 (2) 참고). 이것은 테스트 물품의 초기의 취성 파괴에 기인한다; 이러한 맥락에서, 도 5 의 압축 강도 테스트 후의 왼편의 테스트 물품의 사진을 비교해 보아라. 도 5 의 오른편에 있는 본 발명에 따른 테스트 물품은 오직 작은 연성 변형만이 관 찰될 뿐이다.
본 발명에 의해 제작된 테스트 물품의 장점은 -20℃에서의 압축 응력 테스트에서 보다 더 확실해진다; 도 3 은 비교 실험에 따른 3개의 테스트 물품의 결과를 나타낸다. 여기서는, 취성 파괴의 결과로서 약 2mm의 크로스헤드 운동 이후의 압축 응력 내에서 급격한 감소가 관찰되고(곡선에서 "파단"이라고 표시된 위치), 반면 본 발명에 따른 테스트 물품은, 변형이 진행됨에 따라 압축 응력의 추가적이며 계속적인 증가가 관찰된다(곡선에서 "k"라고 표시된 위치). 도 6 에서, 취성 파괴에 의해 변형된 비교 실험으로부터의 테스트 물품은 왼편에 보여지고, 반면 본 발명에 의해 제작된 도 6 의 오른쪽 테스트 물품에서는 다시 한번 오직 작은 연성의 변형만이 관찰될 뿐이다.

Claims (24)

  1. 하기를 포함하는, 팽창가능한 열경화성 조성물:
    a) 하나 이상의 에폭시 수지,
    b) 실온에서 고체인 하나 이상의 페놀 화합물,
    c) 하나 이상의 폴리에테르 아민,
    d) 하나 이상의 블로잉제,
    e) 하나 이상의 강화제,
    f) 하나 이상의 충전재.
  2. 제 1 항에 있어서, 추가적으로 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체를 포함하는, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 페놀 화합물은 녹는점이 60℃ 초과, 바람직하게는 70℃ 내지 100℃ 사이인, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 페놀 화합물은 1400 내지 2500 mmol/kg 의 페놀성 하이드록실기 함량을 갖는, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 에폭시 수지는 폴리페놀의 글리시딜 에테르인, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 실온에서 고체이고, 700 초과의 분자량(Mn)을 갖는 팽창가능한 열경화성 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에테르 아민은 말단에 1차 아미노기를 갖는 이관능성 폴리옥시프로필렌인, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리에테르 아민은 1000 내지 3000의 평균 분자량(Mn)을 갖는, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, C6 내지 C14 모노알콜, 캐쇼껍질 오일, 알킬페놀의 모노글리시딜 에테르, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜, 1,4-부틸렌 글리콜, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 시클로헥산디메탄올, 트리메틸롤프로판의 디- 또는 트리글리시딜 에테르, C6 내지 C24 카르복실산의 글리시딜 에스테르, 또는 그들의 혼합물에서 선택된 반응성 희석액을 포함하는, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 전체 조성물을 기준으로 5 wt% 이하의 양의 디시아노디아미드 및 임의로는 하나 이상의 가속화제가 강화제로 사용되는 팽창가능한 열경화성 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 충전재는 운모를 함유하는, 임의로는 백운모 및 석영을 포함하는 팽창가능한 열경화성 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 초크, 천연 분쇄 또는 침전된 칼슘 탄산염, 칼슘 마그네슘 탄산염(돌로마이트), 예를 들어 알루미늄 규산염, 중정석, 또는 마그네슘 알루미늄 규산염 또는 활석, 필리트(비산회)와 같은 규산염, 페놀수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 기재 공동 플라스틱 구, 또는 (메트)아크릴산 에스테르 공중합체, 폴리스티렌, 스티렌-(메트)아크릴레이트 공중합체, 및 특히 폴리비닐리덴 클로라이드, 뿐만 아니라 비닐리덴 클로라이드와 아크릴로니트릴 및/또는 (메트)아크릴산 에스테르와의 공중합체로 만들어진 벽 재질을 갖는 공동 미소구체, 또는 분쇄된 땅콩 껍질, 코르크 가루, 분말화된 코크스와 같은 천연 기원의 유기 경량 충전재 또는 상기 충전재들의 혼합물로부터 선택된 추가적 충전재를 부가적으로 포함하는, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 블로잉제 (d) 는 아조비스이소부티로니트릴, 아조디카르본아미드, 디니트로소펜타메틸렌테트라민, 4,4'- 옥시비스(벤젠설포닉산 하이드라지드), 디페닐설폰-3,3'-디설포하이드라지드, 벤젠-1,3-디설포하이드라지드, p-톨루엔설포닐세미카르바지드, 또는 팽창가능한 공동 미소구체로부터 선택되는 팽창가능한 열경화성 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 금속 섬유, 유리 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 또는 폴리에스테르 섬유 기재 섬유를 포함하는, 팽창가능한 열경화성 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 하기를 포함하는 팽창가능한 열경화성 조성물:
    (a) 고체 에폭시 수지 2 내지 65 wt%,
    (b) 페놀 화합물 1 내지 30 wt%, 바람직하게는 5 내지 10 wt%,
    (c) 폴리에테르 아민 0.5 내지 15 wt%, 바람직하게는 2 내지 10 wt%,
    (d) 블로잉제 0.1 내지 5 wt%,
    (e) 강화제 및 가속화제 1.5 내지 5 wt%,
    (f) 운모 함유 충전재 0 내지 40 wt%, 바람직하게는 1 내지 30 wt%,
    (g) 추가적 충전재 5 내지 20 wt%,
    (h) 반응성 희석액 0 내지 15 wt%, 바람직하게는 0 내지 10 wt%,
    (i) 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 0 내지 10 wt%, 바람직하게는 1 내지 10 wt%,
    (j) 섬유 0 내지 30 wt%, 바람직하게는 0 내지 10 wt%,
    (k) 안료 0 내지 1 wt%,
    (모든 성분 양의 총 합은 100 wt%).
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 과립 형태로 존재하는 팽창가능한 열경화성 조성물.
  17. 하기의 본질적인 방법 단계를 포함하는, 팽창가능한 열경화성의 형상화된 부재의 제조방법:
    h) 청구항 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 조성물 성분을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 사이의 온도에서 혼합하는 단계,
    i) 상기 조성물을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 의 온도에서, 임의로는 냉각된 금속 벨트 상에서, 과립이 형성되도록 압출하는 단계,
    j) 이렇게 형성된 과립을 냉각하는 단계,
    k) 임의로는, 상기 과립을 일시적으로, 바람직하게는 컨테이너, 큰 가방, 통, 또는 자루에서 보관하는 단계,
    l) 상기 과립을 사출 성형기로 운반하는 단계,
    m) 상기 과립을 110℃ 미만의 온도에서 용융시키고, 용융물을 사출 성형기의 소정의 틀에 주입하는 단계,
    n) 형성된 상기 형상화된 부재를 냉각하고, 상기 형상화된 부재를 틀로부터 떼어내는 단계.
  18. 하기의 본질적인 방법 단계를 포함하는, 팽창가능한 열경화성의 형상화된 부재의 제조방법:
    a) 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 조성물 성분을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 사이의 온도에서 혼합하는 단계,
    b) 상기 조성물을 110℃ 미만, 바람직하게는 80 내지 95℃ 의 온도에서, 형상화된 중간 생성물이 형성되도록 압출하는 단계,
    c) 이렇게 형성된 중간 생성물을 냉각하는 단계,
    d) 임의로는, 상기 형상화된 중간 생성물을 일시적으로, 바람직하게는 선반 또는 통에 보관하는 단계,
    e) 상기 형상화된 중간 생성물을 사출 성형기의 저장기로 운반하는 단계,
    f) 상기 과립을 110℃ 미만의 온도에서 용융시키고, 용융물을 사출 성형기의 소정의 틀에 주입하는 단계,
    g) 형성된 상기 형상화된 부재를 냉각하고, 상기 형상화된 부재를 틀로부터 떼어내는 단계.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 따라 제조된 사출 성형된 형상화된 부재.
  20. 구성요소, 특히 자동차 공학분야에서의 바디프레임, 문, 트렁크 뚜껑, 후드, 및/또는 지붕 부분 같은 자동차 본체부분 또는 백색 가전용품을 위한 구성요소의 강화 및 보강을 위한 제 19 항에 따른 형상화된 부재들의 용도.
  21. 제 19 항에 따른 형상화된 부재를 이용하여 강화 또는 보강된 자동차 또는 금속 구성요소.
  22. ASTM D 1621에 따라 측정된, -20℃에서의 테스트 물품의 10 내지 15% 변형에 대해 압축 응력이 5MPa 이상, 바람직하게는 10 MPa 이상, 특히 15MPa 이상이고, -20℃에서의 테스트 물품의 50% 까지의 변형에서 힘 수준에서의 유의한 감퇴가 없는 것을 특징으로 하는 구조적 발포체.
  23. ASTM D 1621에 따라 측정된, 0℃에서의 테스트 물품의 10 내지 15% 변형에 대해 압축 응력이 5MPa 이상, 바람직하게는 10 MPa 이상, 특히 15MPa 이상이고, 0℃에서의 테스트 물품의 50% 까지의 변형에서 힘 수준에서의 유의한 감퇴가 없는 것을 특징으로 하는 구조적 발포체.
  24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 하나에 따른 팽창가능한 열경화성 조성물의 팽창 및 열 경화에 의해 얻을 수 있는 구조적 발포체.
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