KR20130094970A - 초고내열성 에폭시 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항공기용 탄소복합재료의 기지재로서 사용 가능한 350℉ 경화형의 유리전이 온도가 170℃ 이상인 2액형 초고내열성 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, (a) 글라이시딜(glycidyl)기가 2개 이상인 에폭시 수지를 포함하는 제1액; 및 (b) 산무수물계 경화제와, 포름알데히드와 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물을 포함하고, 아민계, 이미다졸계 및 포스핀계 촉진제로 이루어진 군에서 1종 이상을 더 포함하는 제2액;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 에폭시 수지 조성물은 유리전이 온도가 170℃ 이상의 초고내열성을 나타내어 항공기용 구조재의 매트릭스 수지는 물론 우수한 기계적 특성으로 전자소자의 접착, 밀봉 및 내열소재로 유용하게 사용될 수 있다.

Description

초고내열성 에폭시 수지 조성물{ULTRAHIGH HEAT RESISTANT EPOXY RESIN COMPOSITION}
본 발명은 초고내열성 에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 항공기용 탄소복합재료의 기지재로서 사용 가능한 350℉ 경화형의 유리전이 온도가 170℃ 이상인 2액형 초고내열성 에폭시 수지 조성물에 관한 것이다.
최근 고분자 복합재료가 항공기용 소재 부품에서 차기하는 비중이 기존에 사용되어져왔던 금속재료를 넘보는 상황으로, 이와 관련된 산업이 전 세계적으로 급팽창하면서 복합재료의 매트릭스로 사용되는 열경화성 수지는 우수한 기계적 물성뿐만 아니라 초고내열성이 요구되고 있으며, 이를 해결할 수 있는 350℉ 경화형 초고내열 에폭시 수지 기술이 최신 이슈로 대두되고 있다.
초기 250℉ 경화형에 사용되었던 종래의 매트릭스 수지는 항공산업용 1차 구조용 복합재료 제조에 확대 적용시 몇 가지 문제점들이 나타났는데, 특히 충격이나 하중을 많이 받게 되는 소재에서는 기계적 물성이 떨어져 그 약점이 부각되는 한편, 내열성 저하로 구조변형 및 장시간 사용시 신뢰성이 떨어지는 등 항공소재 적용에 제약이 있었다.
따라서, 1차 구조재로 사용되기 위해서는 에폭시 수지의 물성이 경화 후 우수한 강도, 탄성 모듈러스, 비강도 및 비탄성 모듈러스는 물론 강인성을 포함하고 있어야 하며, 그 위에 초고내열성이 요구되기에 이르렀다.
종래 고내열성 수지 조성물의 경우, 항공산업에서 요구되는 특성을 발휘하기 위해 다관능성의 고상수지 또는 고점도의 수지들을 사용하게 되었으나, 그에 따른 선택적 용매 사용에 의한 경화 후 공동(void) 발생으로 비용 상승과 물성 저하가 발생하여 이를 극복할 수 있는 대체 조성물의 개발이 절실하다.
이러한 대체 수지 조성물은, 국내공개특허 제10-2011-0081237호를 포함하여 복합재료의 매트릭스로 사용되기 위해서는 공정상 단계를 줄이고 보다 높은 생산성을 가지기 위한 비교적 배합이 용이하고 간단한 액상 조성물이 개발되기에 이르렀다.
복합재료의 매트릭스 조성물의 경우, 앞서 언급한 공정상 단계를 줄이고 비교적 배합이 용이하게 하기 위해서는 혼합 성분 모두 액상의 조성물로 제조되는 것이 바람직하며, 상기 액상 조성물은 크게 에폭시 수지로 이루어진 제1액과, 경화제로 이루어진 제2액으로 나눌 수 있다.
결국, 항공기용 탄소복합재료의 기지재로서 사용하기 위해서는 2액형의 초고내열 에폭시 수지를 제조하고 공정상 단계를 줄이고 상용성을 향상시키는 한편, 한공산업용 1차 구조용 복합재료 제조 공정인 350℉ 경화에 적용 가능한 에폭시 수지 조성물이 요구된다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 항공기용 탄소복합재료의 기지재로서 사용 가능한 350℉ 경화형의 유리전이 온도가 170℃ 이상인 2액형 초고내열성 에폭시 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 글라이시딜(glycidyl)기가 2개 이상인 에폭시 수지를 포함하는 제1액; 및 (b) 산무수물 경화제와, 포름알데히드와 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물을 포함하고, 아민, 이미다졸 또는/및 포스핀계 촉진제를 더 포함하는 제2액;을 포함하는 항공기용 탄소복합재료의 기지재로서 사용 가능한 350℉ 경화형 유리전이 온도가 170℃ 이상인 2액형 초고내열성 에폭시 조성물을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 항공기용 탄소복합재료의 기지재로서 사용 가능한 350℉ 경화형 유리전이 온도가 170℃ 이상인 2액형 초고내열성 에폭시 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 에폭시 조성물은 유리전이 온도가 170℃ 이상으로 초고내열성을 나타내므로 항공기용 구조재의 매트릭스 수지로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 기계적 특성을 나타내어 전자소자의 접착, 밀봉 및 내열 소재 등 전자소자의 신뢰성을 향상시키는데 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 (a) 에폭시 수지를 포함하는 제1액; 및 (b) 경화제를 포함하는 제2액;을 포함하는 2액형 초고내열성 에폭시 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 있어서, 에폭시 수지의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 에폭시 분자단을 포함하는 어떠한 에폭시 화합물도 포함되며, 바람직하게는 글라이시딜(glycidyl)기가 2개 이상인 에폭시 수지이며, 상기 에폭시 수지는 화학식 1의 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 화학식 2의 3관능성 에폭시 수지, 화학식 3의 4관능성 에폭시 수지, 화학식 4 내지 5의 나프탈렌계 에폭시 수지, 및 화학식 6의 벤조아진 구조를 포함하는 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 좋다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기에서, R1은 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 산소이고, R2는 탄소 또는 황이고, R3는 수소, 알킬 또는 할로겐이고 n은 0내지 10이다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기에서, R1은 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 12의 탄소수 2 내지 12의 알킬기를 포함하는 에폭사이드기이다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기에서, R1은 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 산소이고, R2는 탄소 또는 황이고, R3는 수소, 알킬 또는 할로겐이고 R4는 탄소수 2 내지 12의 알킬기를 포함하는 에폭사이드기이다.
[화학식 4]
Figure pat00004
상기에서, R1, R2, R4, R5, R7, R8은 각각 독립적으로 수소, 메틸이고, R3과 R6는 탄소수 2 내지 12의 알킬기를 포함하는 에폭사이드기이다.
[화학식 5]
Figure pat00005
상기에서, R1은 메틸이고, R2, R4, R5, R7, R8, R9은 각각 독립적으로 수소, 메틸이고, R3과 R6는 탄소수 2 내지 12의 알킬기를 포함하는 에폭사이드기이다.
[화학식 6]
Figure pat00006
상기에서, R1에서 R7은 각각 독립적으로 수소, 메틸, 수산화기, 벤젠링, 탄소수 2 내지 12의 알킬기를 포함하는 에폭사이드기이다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 경화제(제2액)은 산무수물계 경화제와, 포름알데히드 및 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물을 포함하고, 상기에 더하여 아민계 , 이미다졸계, 또는/및 포스핀계 촉진제를 더 포함하는 것이 특징이다.
상기 산무수물계 경화제로는, 프탈릭 무수물, 말레익 무수물, 트리멜리틱 무수물, 파이로멜리틱 무수물, 헥사하이드로프탈릭 무수물, 테트라하이드로프탈릭 무수물, 메틸나딕 무수물, 나딕 무수물, 또는 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물 등을 포함할 수 있으며, 상기 산무수물계 경화제는 단독으로 사용하기 보다는 상기 경화제들을 촉매로 사용하여 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 포름알데히드와 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물은, 하기 화학식 7의 화합물을 포함한다.
[화학식 7]
Figure pat00007
상기에서, R1, R3은 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 페놀기이고, R2, R4는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고 n은 0내지 10이다.
이때, 상기 포름알데히드와 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물은 , 상기 산무수물계 경화제 100중량부를 기준하여, 5 내지 100중량부, 바람직하게는 10 내지 40중량부, 더욱 바람직하게는 10 내지 20중량부로 사용하는 것이 좋다.
포름알데히드와 페놀과의 축합물의 양이 100중량부를 초과하는 경우에는 가사시간이 너무 짧고, 점도의 증가로 상용성이 떨어져 그로 인한 물성 저하를 나타낼 수 있으며, 반대로 5중량부 미만에서는 내열성이 기대치에 못 미치는 문제가 있다.
또한, 본 발명에서 촉진제로 이용되는 아민계 경화제는 선형아민, 지방족 아민, 변형된 지방족 아민, 방향족 아민, 제2급 아민 및 제3급 아민 등을 포함하며, 예를 들어, 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌 테트라민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌아민, 디메틸아미노에탄올, 트리(디메틸아미노메틸)페놀 등을 포함한다.
또한, 이미다졸계 촉진제는 이미다졸계 경화 촉진제로서 이미디졸, 이소이미디졸, 2-메틸 이미디졸, 2-에틸-4-메틸이미디졸, 2,4-디메틸이미디졸, 부틸이미디졸, 2-헵타데센일-4-메틸이미디졸, 2-메틸이미디졸, 2-운데센일이미디졸, 1-비닐-2-메틸이미디졸,2-n-헵타데실이미디졸, 2-운데실이미디졸, 2-헵타데실이미디졸, 2-페닐이미디졸, 1-벤질-2-메틸이미디졸, 1-프로필-2-메틸이미디졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미디졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미디졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미디졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미디졸, 1-구아나미노에틸-2-메틸이미디졸, 이미디졸과 메틸이미디졸의 부가생성물, 이미디졸과 트리멜리트산의 부가생성물, 2-n-헵타데실-4-메틸이미디졸, 페닐이미디졸, 벤질이미디졸, 2-메틸-4,5-디페닐이미디졸, 2,3,5-트리페닐이미디졸, 2-스티릴이미디졸, 1-(도데실 벤질)-2-메틸이미디졸, 2-(2-히드록실-4-t-부틸페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(2-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(3-히드록시페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(p-디메틸-아미노페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(2-히드록시페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 디(4,5-디페닐-2-이미디졸)-벤젠-1,4, 2-나프틸-4,5-디페닐이미디졸, 1-벤질-2-메틸이미디졸 및 2-p-메톡시스티릴이미디졸 등을 포함한다.
또한, 포스핀계 촉진제에는 트리페닐 포스핀 등을 포함한 포스핀 유도체 등을 포함한다.
이때, 상기 아민계, 이미다졸계, 포스핀계 촉진제는 단독 또는 혼합하여 사용이 가능하며, 산무수물계 경화제 100중량부를 기준으로 하여, 0.1 내지 10중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 4중량부의 양으로 사용하는 것이 좋다.
촉진제의 양이 10중량부를 초과하는 경우에는 가사시간이 너무 짧고 반응 중 부산물 등의 영향으로 물성 저하를 보일 수 있으며, 0.1중량부 미만에서는 경화가 완전히 진행되지 않는 문제가 있다.
또한, 본 발명에서는, 접착력 증진 등의 목적으로 경우에 따라 실란 커플링제를 추가적으로 사용할 수 있으며 상기 실란 커플링제에는 N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리스(2-에틸에톡시)실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, (3-글라이시독시프로필)메틸디에톡시실란, 3-글라이시독시프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 비스[3-(트리스에톡시실릴)프로필]테트라설파이드, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란 또는 3-머캅토프로필트리메톡시실란 등이 있다.
이때, 상기 실란 커플링제는 에폭시 수지 100중량부를 기준으로 하여, 바람직하게는 0 내지 10 중량부, 보다 바람직하게는 0.01 내지 10 중량부를 사용하는 것이 좋다. 실란 커플링제의 양이 10중량부를 넘을 경우에는 접착력과 전기적 특성 등의 특성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 본 발명에서는, 에폭시 조성물의 점도 조절을 용이하게 하기 위해서, 통상적으로 업계에서 사용되는 희석제 등을 더 포함하거나, 필요에 따라 착색안료, 용제, 가소제, 증점제, 소포제, 레벨링제, 충전제 등을 더 첨가하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 목적을 이루기 위한 에폭시 수지 제1액과 경화제 제2액의 바람직한 구현예에 따르면, 에폭시 수지(제1액) 100중량부를 기준으로 하여, 경화제(제2액)은 40 내지 140중량부, 바람직하게는 60 내지 120중량부, 더욱 바람직하게는 80 내지 100중량부의 양으로 사용하는 것이 좋다. 경화제의 양이 140중량부를 넘을 경우는 점도가 높아 상용성이 저하되고 가사시간이 너무 짧아지는 한편 반응 중 흄(fume) 발생 등의 영향으로 물성 저하를 보일 수 있으며, 40중량부 보다 적은 경우에서는 경화가 완전히 진행되지 않는 문제가 있다.
상기와 같은 본 발명의 2액형 에폭시 조성물은 350℉ 경화형으로서 170℃ 이상의 내열성을 갖는 것이 특징이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
제조예 1. 경화액 제조(1)
메틸헥사하이드로프탈릭 무수물 70 g과 헥사하이드로프탈릭 무수물 30 g를 혼합하고 페놀노보락 20 g과 2-에틸-4-메틸이미디졸 4 g를 추가한 후 100℃에서 1시간 동안 교반하여 완전한 액상 경화액을 얻었다.
제조예 2. 경화액 제조(2)
메틸헥사하이드로프탈릭 무수물 100 g에 페놀노보락 20 g과 1-벤질-2-메틸이미디졸 1 g를 추가한 후 200℃에서 1시간 동안 교반하여 완전한 액상 경화액을 얻었다.
실시예 1. 에폭시 조성물 제조(1)
화학식 2의 3관능성 에폭시 수지로서 Huntsman사의 Araldite MY 0510(Triglycidyl-p-aminophenol ether) 100 g과 상기 제조예 1의 경화액 80 g을 혼합하여 350℉ 오토클레이브 경화용 초고내열성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 2. 에폭시 조성물 제조(2)
3관능성 에폭시 수지(Triglycidyl-p-aminophenol ether) 100 g과 상기 제조예 1의 경화액 100 g을 혼합하여 350℉ 오토클레이브 경화용 초고내열성 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 3. 에폭시 조성물 제조(3)
3관능성 에폭시 수지(Triglycidyl-p-aminophenol ether) 100 g과 상기 제조예 2의 경화액 80 g을 혼합하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 4. 에폭시 조성물 제조(4)
3관능성 에폭시 수지(Triglycidyl-p-aminophenol ether) 100 g과 상기 제조예 2의 경화액 100 g을 혼합하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
실시예 5. 에폭시 조성물 제조(5)
3관능성 에폭시 수지(Triglycidyl-p-aminophenol ether) 100 g, 상기 제조예 1의 경화액 80 g을 및 무기충전제로서 실리카(Aerosil 200, Evonik Degussa, USA)를 혼합하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 1.
비스페놀 A 에폭시 화합물(Bisphenol A diglycidyl ether, DGEBA; YD-128, ㈜국도화학, 한국) 100 g과 촉진제로서 이미다졸 경화제인 2-에틸-4-메틸이미디졸(EI-24C, ㈜시코쿠, Japan) 4 g을 혼합하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
비교예 2.
비스페놀 A 에폭시 화합물(DGEBA) 100 g과 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물 80 g 및 2-에틸-4-메틸이미디졸 1 g을 혼합하여 에폭시 수지 조성물을 제조하였다.
원료 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2
3관능성 에폭시 100 100 100 100 100 0 0
비스페놀 A 에폭시 0 0 0 0 0 100 100
제조예 1의 경화액 80 0 80 0 80 0 0
제조예 2의 경화액 0 100 0 100 0 0 0
메틸헥사하이드로
프탈릭 무수물
0 0 0 0 0 0 80
EI-24C 0 0 0 0 0 4 4
실리카 0 0 0 0 20 0 0
실험예 1. 시편 제조
상기 표 1과 같이 배합하여 이를 40 내지 60℃에서 교반한 다음 실온의 진공 오븐에서 상온 감압 건조시켜 에폭시 조성물 내의 잔류 유기용매 및 기포 등을 제거하였다.
상기 에폭시 혼합물은 몰드에 채운 후 대류오븐에서 110℃, 1시간 및 180℃, 2시간의 경화조건으로 시편을 제조하였다.
실험예 2. 유리전이온도 및 파과인성 측정
상기 실험예 1에서 제조한 각 시편은, 시차열량주사계(DSC; DSC 200, NETZSCH, Germany) 방법으로 유리전이온도를 측정하였으며, 또한, 만능재료시험기(Universal Test Machine, UTM; LR5K, Lloyd Instruments Ltd, United Kingdom)를 사용하여 파괴인성을 측정한 후 그 결과를 표 2에 정리하여 나타내었다.
특성 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 비교예1 비교예2
유리전이온도(℃) 173 182 186 198 181 128 132
파괴인성(MPa·m½) 2.7 2.8 2.8 2.6 3.2 2.3 2.5
이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. (a) 글라이시딜(glycidyl)기가 2개 이상인 에폭시 수지를 포함하는 제1액; 및
    (b) 산무수물계 경화제와, 포름알데히드와 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물을 포함하고, 아민계, 이미다졸계 및 포스핀계 촉진제로 이루어진 군에서 1종 이상을 더 포함하는 제2액;을 포함하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 글라이시딜(glycidyl)기가 2개 이상인 에폭시 수지는,
    하기 화학식 2로 표시되는 3관능성 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
    [화학식 2]
    Figure pat00008

    상기에서, R1은 각각 독립적으로 탄소수 2 내지 12의 탄소수 2 내지 12의 알킬기를 포함하는 에폭사이드기이다.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 산무수물계 경화제는,
    프탈릭 무수물, 말레익 무수물, 트리멜리틱 무수물, 파이로멜리틱 무수물, 헥사하이드로프탈릭 무수물, 테트라하이드로프탈릭 무수물, 메틸나딕 무수물, 나딕 무수물, 및 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 포름알데히드와 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물은,
    하기 화학식 7로 표시되는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
    [화학식 7]
    Figure pat00009

    상기에서, R1, R3은 각각 독립적으로 수소, 메틸 또는 페놀기이고, R2, R4는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸이고 n은 0내지 10이다.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 포름알데히드와 페놀과의 축합물로 이루어진 화합물은,
    산무수물계 경화제 100중량부를 기준하여, 5 내지 100중량부로 사용되는 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아민계 촉진제는,
    벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌 테트라민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌아민, 디메틸아미노에탄올, 및 트리(디메틸아미노메틸)페놀로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 이미다졸계 촉진제는,
    이미디졸, 이소이미디졸, 2-메틸 이미디졸, 2-에틸-4-메틸이미디졸, 2,4-디메틸이미디졸, 부틸이미디졸, 2-헵타데센일-4-메틸이미디졸, 2-메틸이미디졸, 2-운데센일이미디졸, 1-비닐-2-메틸이미디졸,2-n-헵타데실이미디졸, 2-운데실이미디졸, 2-헵타데실이미디졸, 2-페닐이미디졸, 1-벤질-2-메틸이미디졸, 1-프로필-2-메틸이미디졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미디졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미디졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미디졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미디졸, 1-구아나미노에틸-2-메틸이미디졸, 이미디졸과 메틸이미디졸의 부가생성물, 이미디졸과 트리멜리트산의 부가생성물, 2-n-헵타데실-4-메틸이미디졸, 페닐이미디졸, 벤질이미디졸, 2-메틸-4,5-디페닐이미디졸, 2,3,5-트리페닐이미디졸, 2-스티릴이미디졸, 1-(도데실 벤질)-2-메틸이미디졸, 2-(2-히드록실-4-t-부틸페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(2-메톡시페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(3-히드록시페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(p-디메틸-아미노페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 2-(2-히드록시페닐)-4,5-디페닐이미디졸, 디(4,5-디페닐-2-이미디졸)-벤젠-1,4, 2-나프틸-4,5-디페닐이미디졸, 1-벤질-2-메틸이미디졸 및 2-p-메톡시스티릴이미디졸로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 포스핀계 촉진제는,
    트리페닐 포스핀인 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 촉진제는,
    산무수물계 경화제 100중량부를 기준으로 하여, 0.1 내지 10중량부로 사용되는 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지 조성물은,
    N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리스(2-에틸에톡시)실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, (3-글라이시독시프로필)메틸디에톡시실란, 3-글라이시독시프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 비스[3-(트리스에톡시실릴)프로필]테트라설파이드, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란 및 3-머캅토프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 실란 커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 실란 커플링제는,
    에폭시 수지 100중량부를 기준으로 하여, 0.01 내지 10 중량부로 사용되는 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지 조성물은,
    에폭시 수지(제1액) 100중량부를 기준으로 하여, 경화제(제2액)은 40 내지 140중량부로 사용되는 것을 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에폭시 조성물은,
    350℉ 경화형으로서 170℃ 이상의 내열성을 갖는 것이 특징으로 하는 2액형 초고내열성 에폭시 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN112608700A (zh) * 2020-11-30 2021-04-06 江阴职业技术学院 一种光伏硅晶片切割用环氧胶及其制备方法
CN116875244A (zh) * 2023-07-17 2023-10-13 韦尔通科技股份有限公司 一种耐高温快固环氧胶粘剂及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4718666B2 (ja) 2000-06-06 2011-07-06 三井化学株式会社 エポキシ樹脂組成物および接着シート

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019022390A1 (ko) * 2017-07-27 2019-01-31 주식회사 케이씨씨 에폭시 수지 조성물 및 이를 포함하는 반도체 장치
CN112608700A (zh) * 2020-11-30 2021-04-06 江阴职业技术学院 一种光伏硅晶片切割用环氧胶及其制备方法
CN116875244A (zh) * 2023-07-17 2023-10-13 韦尔通科技股份有限公司 一种耐高温快固环氧胶粘剂及其制备方法
CN116875244B (zh) * 2023-07-17 2024-02-09 韦尔通科技股份有限公司 一种耐高温快固环氧胶粘剂及其制备方法

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