KR20180052648A - 유성 표면에 대한 개선된 접착력 및 높은 워시-오프 저항성을 갖는 일액형 강인화된 에폭시 접착제 - Google Patents

유성 표면에 대한 개선된 접착력 및 높은 워시-오프 저항성을 갖는 일액형 강인화된 에폭시 접착제 Download PDF

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Abstract

에폭시 접착제는 잠재적 경화제, 캡핑된 이소시아네이트기를 갖는 반응성 강인화제, 및 특정 우레아 화합물을 포함한다. 강인화제는 이소시아네이트-말단 프리폴리머의 혼합물을 사슬 연장 및 캡핑하여 제조된다. 프리폴리머는 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머를 포함한다. 접착제는 탁월한 워시-오프 저항성 및 유성 기재에 대한 탁월한 접착력을 갖는다.

Description

유성 표면에 대한 개선된 접착력 및 높은 워시-오프 저항성을 갖는 일액형 강인화된 에폭시 접착제
본 발명은 엘라스토머 강인화제를 함유하는 일액형 (one-component) 에폭시 접착제에 관한 것이다.
강인화된 일액형 에폭시 접착제는 자동차 및 다른 산업에서 금속-금속 결합 뿐만 아니라 금속을 다른 물질에 결합시키기 위해 광범위하게 사용된다. 이들 접착제는 종종 경화된 접착제 손상 방지를 돕는 "강인화제"를 함유한다. 강인화제는, 경화 반응의 조건 하에서, 탈차단되고 에폭시 수지와 반응할 수 있는 차단된 이소시아네이트 기를 갖는다. 이러한 유형의 강인화제는, 예를 들면, U. S. 특허 번호　5,202,390, U. S. 특허 번호 5,278,257, WO 2005/118734, WO 2007/003650, WO2012/091842, U. S. 공개된 특허 출원 번호 2005/0070634, U.　S.　공개된 특허 출원 번호 2005/0209401, U. S. 공개된 특허 출원 2006/0276601, EP-A-0 308 664, EP 1 498 441A, EP-A 1 728 825, EP-A　1　896 517, EP-A 1 916 269, EP-A 1 916 270, EP-A 1 916 272 및 EP-A-1 916 285에 기재되어 있다.
하나 또는 둘 다의 기재 (substrate)가 금속인 많은 금속 결합 적용에서, 결합될 금속 기재는 유성 물질로 오염된다. 오일은 종종 윤활제 또는 항-부식 유체이다. 항-부식 유체는 종종 그것의 제조자가 금속 시트에 적용하여, 추후에 금속이 일부 특정 부품 또는 제품으로 제작될 때까지 및/또는 보호성 코팅이 적용될 때까지 표면 부식이 발생하는 것을 방지한다. 윤활제는 통상적으로 이들이 예컨대 절단, 성형 또는 스탬핑에 의해 제작될 때 금속에 적용된다. 윤활제는 금속 및 툴링 (tooling)에 대한 마모를 감소시킨다. 이러한 목적을 위해 더 높은 점도의 오일을 사용하는 경향이 최근에 나타나고 있다.
특정 제조 환경에서, 이 오일은 종종 접착제가 도포된 시점에 금속에 잔류한다. 예를 들면, 차제를 조립할 때, 개별적인 금속 부품으로부터 오일을 제거하기 전에 차체를 부분적으로 또는 완전히 조립하는데 종종 편리하다. 이렇듯, 부분적으로 또는 완전히 조립된 차체는 별도의 구성요소를 개별적으로 탈지하기 보다는 한번에 세정하거나 "탈지"시킬 수 있다.
오일의 존재는 두 가지의 상이한 문제를 일으킨다.
첫번 째 문제는 접착제가 기재에 강하게 접착하는 능력과 관련이 있다. 기재 표면 상에 유성 물질이 존재하면 접착제와 금속을 분리하는 물리적 배리어가 발생한다. 접착제가 금속에 강하게 부착하는 경우, 접착제가 이 배리어를 극복할 필요가 있다. 이것은, 접착제가 미경화되거나 또는 최대한 부분적으로 경화된 상태일 때에도 실제로 접착제와 기재 사이의 물리적 배리어를 제거하여 접착제가 오일에 침투할 수 있어야 함을 의미한다. 이것은 오일의 점도가 증가함에 따라 더 어려워진다. 시판중인 강인화된 에폭시 접착제는 종종 필요한 만큼 오일에 침투하지 못한다.
두번 째 문제는 접착제가 도포된 후 그러나 경화되기 전에 탈지 단계가 수행되는 제조 공정에서 발생한다. 그와 같은 경우에, 접착제는 워시 오프 없이 탈지 과정을 견뎌야 한다. 따라서 워시-오프 저항성 (wash-off resistance)은 이러한 종류의 제조 공정에 사용되는 접착제의 중요한 속성이다. 문제는 더 높은 점도의 오일을 사용하는 산업 경향 때문에 더 어려워진다. 더 높은 점도의 오일은 종종 더 높은 탈지 온도를 필요로 한다. 이러한 더 높은 온도에서, 접착제는 씻겨지기 쉬워진다.
따라서, 바람직한 강인화된 접착제는 유성 표면에 결합하는 능력을 가지며 또한 워시-오프 저항성이 있다. 그와 같은 접착제는 또한 결합 강도 및 내충격성 면에서 적절하게 수행되어야 한다.
본 발명은 일 측면에서
A) 접착제의 중량을 기준으로 적어도 25 중량%의 하나 이상의 비-고무-변형된 에폭시 수지;
B) 조성물의 중량을 기준으로 5 내지 45 중량%의 캡핑된 이소시아네이트 기를 갖는 반응성 엘라스토머 강인화제로서, 상기 반응성 엘라스토머 강인화제가 i) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 ii) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 사슬-연장된 다음 이소시아네이트-캡핑된 혼합물을 포함하는, 반응성 엘라스토머 강인화제;
C) 접착제를 경화시키기에 충분한 양의 하나 이상의 잠재적 에폭시 경화제; 및
D) 접착제의 중량을 기준으로 0.1 내지 3 중량%의 하나 이상의 우레아 기 및 우레아 기당 최대 250의 분자량을 갖는 적어도 하나의 우레아 화합물을 혼합물로 포함하는 일액형 에폭시 접착제이며,
상기 접착제에는 아미노페놀 경화 촉진제가 없다.
출원인은 특정 강인화제와 우레아 화합물의 동시 선택을 통해, 유성 기재에 매우 잘 부착되는 접착제가 생성된다는 것을 발견하였다. 또한, 접착제는 양호한 워시-오프 저항성을 가지며 경화되어 양호한 중첩 전단 강도 및 내충격성 박리 저항을 갖는 접착제 결합을 형성한다.
본 발명의 이점은 강인화제가 우레아 화합물 없이 존재하는 경우, 또는 우레아 화합물이 다양한 다른 강인화제와 함께 존재하는 경우 수득되지 않는다. 두 가지를 함께 선택할 필요가 있는 것으로 보인다.
본 발명은 또한 2개의 기재 사이의 결합선에서 본 발명의 접착제의 층을 형성하여 어셈블리를 형성한 다음 상기 결합선에서 접착제 층을 경화시켜 2개의 기재 사이에 접착제 결합을 형성하는 것을 포함하는 방법이다. 상기 구성원의 적어도 하나 및 바람직하게는 둘 다는 금속일 수 있다.
특정 구현예에서, 본 발명은 제1 유성 기재를 제2 기재에 접착시키는 방법으로서 상기 방법은
1) 제1 유성 기재와 제2 기재 사이의 결합선에서 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 접착제의 층을 형성하여 상기 결합선에서 접착제 조성물과 접촉하는 제1 및 제2 기재를 각각 포함하는 어셈블리를 형성는 단계;
2) 상기 어셈블리를 탈지시켜 상기 제1 유성 기재로부터 오일을 제거하는 단계; 및
3) 상기 탈지된 어셈블리를 고온으로 가열하여 상기 접착제를 경화시키는 단계를 포함한다.
그와 같은 방법은
1-A): 단계 1) 후에 및 단계 2) 전에, 접착제 조성물의 하나 이상의 부분 또는 둘 다를 스폿-경화 (spot-curing)시킴으로써 기계적 수단을 사용하여 어셈블리를 고정하여 서로에 대해 고정된 위치에서 기재 및 접착제를 유지하고, 상기 접착제의 적어도 일부분은 미경화된 상태로 잔류하는 단계; 및
2-A): 단계 2) 후에 및 단계 3) 전에, 상기 고정된 어셈블리를 열-경화성 코팅과 접촉시켜 코팅되고 고정된 어셈블리를 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이 공정에서, 코팅 및 접착제는 단계 3)에서 경화된다.
본 발명은 또한 캡핑된 이소시아네이트 기를 갖는 반응성 엘라스토머 강인화제이며, 상기 반응성 엘라스토머 강인화제는 i) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 ii) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 사슬-연장된 다음 이소시아네이트-캡핑된 혼합물을 포함한다.
본 발명은 또 다른 측면에서
A) 접착제의 중량을 기준으로 적어도 25 중량%의 하나 이상의 비-고무-변형된 에폭시 수지;
B) 조성물의 중량을 기준으로 5 내지 45 중량%의 캡핑된 이소시아네이트 기를 갖는 반응성 엘라스토머 강인화제로서, 상기 반응성 엘라스토머 강인화제가 i) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 ii) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 사슬-연장된 다음 이소시아네이트-캡핑된 혼합물을 포함하는, 반응성 엘라스토머 강인화제;
C) 접착제를 경화시키기에 충분한 양의 하나 이상의 잠재적 에폭시 경화제; 및
D) 접착제의 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%의 하나 이상의 우레아 기 및 우레아 기당 최대 250의 분자량을 갖는 적어도 하나의 우레아 화합물을 함유하는 에폭시 접착제이며,
상기 접착제에는 아미노페놀 경화 촉진제가 없다.
도 1a는 본 발명의 접착제가 도포된 분리된 유성 금속 기재의 사진으로, 하기 기재된 점착성 시험에서 탁월한 성능을 입증한다.
도 1b는 접착제가 도포된 분리된 유성 금속 기재의 사진으로, 하기 기재된 점착성 시험에서 적절한 성능을 입증한다.
도 1c는 접착제가 도포된 분리된 유성 금속 기재의 사진으로, 하기 기재된 점착성 시험에서 불량한 성능을 입증한다.
적합한 에폭시 수지는 본원에 참고로 인용된 U.S. 특허 4,734,332의 칼럼 2, 라인 66 내지 칼럼 4, 라인 24에 기재된 것들을 포함한다. 에폭시 수지는 분자당 평균 적어도 1.8개의 에폭사이드 기를 가져야 한다. 에폭시 수지(들)가 고무-변형되지 않으며, 이는, 접착제를 경화시키기 전에, 에폭시 수지가 고무에 화학적으로 결합되어 있지 않다는 것을 의미한다.
적합한 에폭시 수지는 다가 페놀 화합물 예컨대 레조르시놀, 카테콜, 하이드로퀴논, 바이페놀, 비스페놀 A, 비스페놀 AP (1,1-비스(4-하이드록실페닐)-1-페닐 에탄), 비스페놀 F, 비스페놀 K 및 테트라메틸바이페놀의 디글리시딜 에테르; 지방족 글리콜의 디글리시딜 에테르 예컨대 C2-24 알킬렌 글리콜의 디글리시딜 에테르; 페놀-포름알데하이드 노볼락 수지 (에폭시 노볼락 수지), 알킬 치환된 페놀-포름알데하이드 수지, 페놀-하이드록시벤즈알데하이드 수지, 크레졸-하이드록시벤즈알데하이드 수지, 디사이클로펜타디엔-페놀 수지 및 디사이클로펜타디엔-치환된 페놀 수지의 폴리글리시딜 에테르; 지환족 에폭시 수지, 및 이들 중 임의의 2종 이상의 임의의 조합을 포함한다.
적합한 에폭시 수지는 비스페놀 A 수지의 디글리시딜 에테르를 포함하며 예컨대 상표명 D.E.R.® 330, D.E.R.® 331, D.E.R.® 332, D.E.R.® 383, D.E.R. 661 및 D.E.R.® 662 수지로 제조사 (The Dow Chemical Company)에 의해 시판된다.
상업적으로 입수가능한 적합한 에폭시 노볼락 수지는 제조사 (The Dow Chemical Company)로부터 D.E.N.® 354, D.E.N.® 431, D.E.N.® 438 및 D.E.N.® 439로 시판되는 것들을 포함한다.
적합한 지환족 에폭시 수지는 본원에 참고로 인용된 U.S. 특허 번호　3,686,359에 기재된 것들을 포함한다. 특히 관심있는 지환족 에폭시 수지는 (3,4-에폭시사이클로헥실-메틸)-3,4-에폭시-사이클로헥산 카복실레이트, 비스-(3,4-에폭시사이클로헥실) 아디페이트, 비닐사이클로헥센 일산화물 및 이들의 혼합물이다.
다른 적합한 에폭시 수지는 U.S. 특허 번호 5,112,932에 기재된 옥사졸리돈-함유 화합물을 포함한다. 또한, 고급 에폭시-이소시아네이트 코폴리머 예컨대 D.E.R. 592 및 D.E.R. 6508 (Dow Chemical)로서 상업적으로 시판되는 것들을 사용할 수 있다.
에폭시 수지는 바람직하게는 다가 페놀의 하나 이상의 디글리시딜 에테르 또는 또 다른 유형의 에폭시 수지를 최대 10 중량% 갖는 이의 혼합물이다. 가장 바람직한 에폭시 수지는 비스페놀-A의 디글리시딜 에테르 및 비스페놀-F의 디글리시딜 에테르이다. 이들은 약 170 내지 600 이상, 바람직하게는 225 내지 400의 평균 에폭시 당량을 가질 수 있다.
특히 바람직한 에폭시 수지는 170 내지 299, 특히 170 내지 225의 에폭시 당량을 갖는 다가 페놀, 바람직하게는 비스페놀-A 또는 비스페놀-F의 적어도 하나의 디글리시딜 에테르, 및 적어도 300, 바람직하게는 310 내지 600의 에폭시 당량을 갖는 다가 페놀, 더 바람직하게는 비스페놀-A 또는 비스페놀-F의 적어도 하나의 제2 디글리시딜 에테르의 혼합물이다. 수지의 비율은 혼합물이 225 내지 400의 평균 에폭시 당량을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 혼합물은 선택적으로 또한, 하나 이상의 다른 에폭시 수지를 최대 20 %, 바람직하게는 최대 10 % 함유할 수 있다.
에폭시 수지는 바람직하게는 접착제의 적어도 약 25 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 30 중량%, 및 더욱 더 바람직하게는 적어도 약 40 중량%를 구성할 것이다. 에폭시 수지는 접착제의 최대 약 75 중량%, 더 바람직하게는 최대 약 60 중량%를 구성할 수 있다.
일부 구현예에서, 접착제 조성물은 최대 225의 에폭시 당량을 갖는 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르를 30 내지 60 중량%, 바람직하게는 40 내지 60중량%, 및 400 이상, 바람직하게는 400 내지 1500의 에폭시 당량을 갖는 비스페놀 A의 디글리시딜 에테르를 0 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 6 중량% 함유한다. 그와 같은 접착제 조성물은 선택적으로 상이한 에폭시 수지 예컨대 에폭시 노볼락 수지 또는 에폭시 크레졸 노볼락 수지를 0.5 내지 10 중량% 함유한다.
강인화제는 말단 캡핑된 이소시아네이트 기를 갖는 엘라스토머 물질이다. 이것은 이소시아네이트-말단 화합물의 혼합물을 사슬-연장한 다음 사슬-연장된 물질의 나머지 이소시아네이트 기를 캡핑하는 단계를 포함하는 공정으로 제조된다.
이소시아네이트-말단 화합물은 i) 적어도 하나의 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 ii) 적어도 하나의 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머를 포함한다.
이소시아네이트-말단 폴리에테르의 폴리에테르 부분은 하나 이상의 테트라하이드로푸란 (테트라메틸렌 옥사이드), 1,2-부틸렌 옥사이드, 2,3-부틸렌 옥사이드, 1,2-프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드의 폴리머일 수 있으며, 폴리머 또는 코폴리머의 총 중량을 기준으로 적어도 70 중량%의 테트라하이드로푸란, 1,2-부틸렌 옥사이드, 2,3-부틸렌 옥사이드 및 1,2-프로필렌 옥사이드의 폴리머 또는 코폴리머가 바람직하다. 폴리머 또는 코폴리머의 총 중량을 기준으로 적어도 80 중량%의 테트라하이드로푸란의 폴리머가 특히 바람직하다.
이소시아네이트-말단 폴리에테르는 개시 폴리에테르 상의 아민- 및/또는 하이드록실 기의 당량당 폴리이소시아네이트를 적어도 1.5 당량, 바람직하게는 1.8 내지 2.5 당량 또는 1.9 내지 2.2 당량의 비로 아민- 또는 하이드록실-말단 폴리에테르와 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 편리하게 제조된다. 개시 폴리에테르는 분자당 바람직하게는 2 내지 3개, 더 바람직하게는 2개의 아민 및/또는 하이드록실 기를 갖는다. 폴리이소시아네이트는 분자당 바람직하게는 2개의 이소시아네이트 기를 갖는다. 이소시아네이트-말단 폴리에테르는 분자당 바람직하게는 2 내지 3개, 더 바람직하게는 2개의 이소시아네이트 기를 갖는다. 개시 폴리에테르는 바람직하게는 900 내지 800, 더 바람직하게는 1500 내지 6000 또는 1500 내지 4000의 수 평균 분자량을 갖는다. 폴리이소시아네이트는 바람직하게는 최대 300의 분자량을 갖는다.
이소시아네이트-말단 디엔 폴리머는 개시 디엔 폴리머 상의 아민- 및/또는 하이드록실 기의 당량당 폴리이소시아네이트를 적어도 1.5 당량, 바람직하게는 1.8 내지 2.5 당량 또는 1.9 내지 2.2 당량의 비로 아민- 또는 하이드록실-말단 디엔 폴리머와 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 편리하게 제조된다.
개시 디엔 폴리머는 바람직하게는, 폴리이소시아네이트와의 반응 전에, -20 ℃ 이하 및 바람직하게는 -40 ℃ 이하의 유리전이 온도를 갖는다. 디엔 폴리머는 공역 (conjugated) 디엔의 액체 호모폴리머 또는 코폴리머, 특히 디엔/니트릴 코폴리머이다. 공역 디엔은 바람직하게는 부타디엔 또는 이소프렌이며, 부타디엔이 특히 바람직하다. 바람직한 니트릴 모노머는 아크릴로니트릴이다. 바람직한 코폴리머는 부타디엔-아크릴로니트릴 코폴리머이다. 고무는 바람직하게는, 합산하여, 30 중량% 이하의 중합된 불포화 니트릴 모노머, 및 바람직하게는 약 26 중량% 이하의 중합된 니트릴 모노머를 함유한다.
개시 디엔 폴리머는 분자당 바람직하게는 2 내지 3개, 더 바람직하게는 2개의 아민 및/또는 하이드록실 기를 갖는다. 폴리이소시아네이트는 분자당 바람직하게는 2개의 이소시아네이트 기를 갖는다. 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머는 분자당 바람직하게는 2 내지 3개, 더 바람직하게는 2개의 이소시아네이트 기를 갖는다. 개시 디엔 폴리머는 바람직하게는 900 내지 800, 더 바람직하게는 1500 내지 6000 및 더욱 더 바람직하게는 2000 내지 3000의 수 평균 분자량을 갖는다. 폴리이소시아네이트는 바람직하게는 최대 300의 분자량을 갖는다.
이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머는 방향족 이소시아네이트 기를 가질 수 있지만, 상기 이소시아네이트 기는 바람직하게는 지방족이다. 이소시아네이트-말단 폴리머를 상기 기재된 공정으로 제조하는 경우, 폴리이소시아네이트는 방향족 폴리이소시아네이트일 수 있지만, 바람직하게는 지방족 폴리이소시아네이트 예컨대 이소포론 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트, 수소화된 톨루엔 디이소시아네이트, 수소화된 메틸렌 디페닐이소시아네이트 (H12MDI), 및 기타 동종의 것을 들 수 있다.
이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머는 개별적으로 제조한 다음 블렌딩할 수 있다. 대안적으로, 이들은, 아민- 또는 하이드록실-말단 폴리에테르 및 아민- 또는 하이드록실-말단화된 디엔 폴리머 각각을 상기 기재된 바와 같이 블렌딩하고, 블렌딩된 물질과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 이소시아네이트-말단 종의 혼합물을 직접적으로 형성함으로써 동시에 제조된다.
이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 중량 비는, 예를 들면, 약 5:95 내지 95:5일 수 있다. 바람직한 중량 비는 약 50:50 내지 95:5이고 더 바람직한 비는 약 70:30 내지 90:10이다.
이소시아네이트-말단 폴리머를 형성하기 위한 반응은 이소시아네이트 기와 폴리에테르 또는 디엔 폴리머의 이소시아네이트-반응성 기의 반응을 위해 선택적으로 촉매의 존재 하에서, 물질을 언급된 비로 배합하고 60 내지 120 ℃로 가열함으로써 수행될 수 있다. 상기 반응은 이소시아네이트 함량이 일정한 값 또는 목표 값으로 감소될 때까지, 또는 개시 폴리에테르 또는 디엔 폴리머의 아민- 및 또는 하이드록실 기가 소비될 때까지 계속된다.
요망하는 경우, 분지화는 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및/또는 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머에 도입될 수 있다. 이들이 이전에 기재된 것과 같은 공정으로 제조될 때, 이것은 분지제 (branching agent)를 폴리머 개시 물질과 폴리이소시아네이트 사이의 반응에 첨가함으로써 수행될 수 있다. 본 발명을 위해, 분지제는 최대 599, 바람직하게는 50 내지 500의 분자량, 및 분자당 적어도 3개의 하이드록실, 1차 아미노 및/또는 2차 아미노 기를 갖는 폴리올 또는 폴리아민 화합물이다. 조금이라도 사용된다면, 분지제는 일반적으로 분지제와 개시 폴리머 (즉, 아민- 또는 하이드록실-말단 폴리에테르 또는 디엔 폴리머)를 합한 중량의 10 % 이하, 바람직하게는 5 % 이하 및 더욱 더 바람직하게는 2 % 이하를 구성한다. 분지제의 예는 최대 599, 특히 최대 500의 수 평균 분자량을 갖는 폴리올 예컨대 트리메틸올프로판, 글리세린, 트리메틸올에탄, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 수크로오스, 소르비톨, 펜타에리트리톨, 트리에탄올아민, 디에탄올아민 및 기타 동종의 것 뿐만 아니라 이의 알콕실레이트를 포함한다.
이소시아네이트-말단 폴리에테르와 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 혼합물은 사슬 연장되어 사슬 연장된 이소시아네이트-말단 프리폴리머를 생성한다. 사슬 연장제는 최대 749, 바람직하게는 50 내지 500의 분자량을 가지며 분자당 2개의 하이드록실, 1차 아미노 및/또는 2차 아미노 기를 갖는 폴리올 또는 폴리아민 화합물을 포함한다. 적합한 사슬 연장제의 예는 지방족 디올 예컨대 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산 디올, 사이클로헥산디메탄올 및 기타 동종의 것; 지방족 또는 방향족 디아민 예컨대 에틸렌 디아민, 피페라진, 아미노에틸피페라진, 페닐렌 디아민, 디에틸톨루엔디아민 및 기타 동종의 것, 및 2개의 페놀계 하이드록실 기를 갖는 화합물 예컨대 레조르시놀, 카테콜, 하이드로퀴논, 비스페놀, 비스페놀 A, 비스페놀 AP (1,1-비스(4-하이드록실페닐)-1-페닐 에탄), 비스페놀 F, 비스페놀 K, 비스페놀 M, 테트라메틸바이페놀 및 o,o'-디알릴-비스페놀 A, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 이들 중에서, 2개의 페놀계 하이드록실 기를 갖는 화합물이 바람직하다.
사슬 연장 반응은 프리폴리머-형성 반응과 동일한 일반적인 방식으로 수행된다. 충분한 프리폴리머를 사슬 연장제와 혼합하여 사슬 연장제에 의해 기여되는 이소시아네이트-반응성 기 1당량당 적어도 2당량의 이소시아네이트 기를 제공한다. 사슬 연장 반응 동안에 사슬 연장제에 의해 기여되는 이소시아네이트-반응성 기 1당량당 1.5 내지 4 이상, 바람직하게는 1.75 내지 3 및 더 바람직하게는 1.8 내지 2.5 당량의 이소시아네이트 기가 제공될 수 있다.
사슬 연장 반응은 이소시아네이트-말단 폴리에테르와 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 혼합물을 사슬 연장제와 배합하고, 사슬 연장제의 이소시아네이트-반응성 기가 이소시아네이트-말단 물질의 이소시아네이트 기와 반응하여 사슬-연장된 프리폴리머를 형성하는 조건으로 상기 혼합물을 처리함으로써 수행된다.
사슬-연장된 프리폴리머는 물질의 혼합물일 것이다. 이는 주로 사슬 연장제의 잔기(들)에 의해 함께 커플링된 2종 이상의 개시 이소시아네이트-말단 폴리머에 대응하는 이소시아네이트-말단 폴리머로 구성될 것이다. 프리폴리머 분자의 부분은 이소시아네이트-말단 폴리에테르의 폴리에테르 사슬에 대응하는 2종 이상의 폴리에테르 사슬을 가질 것이다. 프리폴리머 분자의 부분은 이소시아네이트-말단 폴리에테르의 폴리에테르 사슬에 대응하는 하나 이상의 폴에테르 사슬, 및 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 디엔 폴리머 사슬에 대응하는 하나 이상의 디엔 폴리머 사슬을 가질 것이다. 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 디엔 폴리머 사슬에 대응하는 2개 이상의 디엔 폴리머 사슬을 갖는 프리폴리머 분자가 있을 것이다. 사슬-연장된 프리폴리머는 소량의 미반응된 개시 물질, 및/또는 사슬 연장제의 하나의 분자와 이소시아네이트-말단 폴리에테르 또는 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 단 하나의 분자의 반응 생성물을 함유할 수 있다.
사슬-연장 반응의 조건은 일반적으로 아민- 또는 하이드록실-말단 폴리머와 폴리이소시아네이트의 반응과 관련하여 기재되어 있다.
이어서 사슬-연장된 프리폴리머의 이소시아네이트 기는 캡핑 기와의 반응에 의해 캡핑된다. 모두가 본원에 참고로 인용된 US 특허 번호 5,202,390, US 특허 번호 5,278,257, US 특허 번호　7,615,595, US 공개된 특허 출원 번호 2005-0070634, 2005-0209401, 2006-0276601 및 2010-0019539, WO 2006/128722, WO 2005/118734 및 WO　2005/0070634에 기재된 것들을 포함하는 다양한 유형의 캡핑 기가 적합하다. 유용한 캡핑제는 다음과 같다:
a) 하나의 1차 또는 2차 아미노 기를 갖는 지방족, 방향족, 지환족, 방향지방족 및/또는 헤테로방향족 모노아민. 그와 같은 캡핑 화합물의 예는 모노알킬 아민 예컨대 메틸 아민, 에틸 아민, 이소프로필 아민, 2급-부틸아민, t-부틸 아민; 디알킬 아민 예컨대 디메틸아민, 디에틸아민, 디이소프로필아민, 디-2급-부틸아민, 디헥실아민 및 디옥틸 아민; 사이클로헥실아민 또는 디사이클로헥실아민 (여기서 사이클로헥실 기는 하나 이상의 알킬 기로 선택적으로 치환된다); 벤질아민 및 디페닐아민 (여기서, 페닐 기는 하나 이상의 알킬 기로 선택적으로 치환된다); 모폴린; 아민 수소 원자를 갖는 N-알킬피페라딘 및 이미다졸을 포함한다;
b) 모노페놀, 폴리페놀 및 아미노페놀을 포함하는 페놀계 화합물. 모노페놀의 예는 페놀, 각각 1 내지 30개의 탄소 원자를 함유할 수 있는 하나 이상의 알킬 기를 함유하는 알킬 페놀, 나프톨, 할로겐화된 페놀, 카다놀, 또는 나프톨을 포함한다. 적합한 폴리페놀은 분자당 2개 이상, 바람직하게는 2개의 페놀계 하이드록실 기를 함유하고 레조르시놀, 카테콜, 하이드로퀴논, 비스페놀, 비스페놀 A, 비스페놀 AP (1,1-비스(4-하이드록실페닐)-1-페닐 에탄), 비스페놀 F, 비스페놀 K, 비스페놀 M, 테트라메틸바이페놀 및 o,o'-디알릴-비스페놀 A, 뿐만 아니라 이의 할로겐화된 유도체를 포함한다. 적합한 아미노페놀은 적어도 하나의 1차 또는 2차 아미노 기 및 하나의 페놀계 하이드록실 기를 함유하는 화합물이다. 아미노 기는 바람직하게는 방향족 고리의 탄소 원자에 결합된다. 적합한 아미노페놀의 예는 2-아미노페놀, 4-아미노페놀, 다양한 아미노나프톨, 및 기타 동종의 것을 포함한다. 페놀계 화합물 중에서, 모노페놀 및 아미노페놀이 일반적으로 바람직하다;
c) 방향족 고리 상의 하나 이상의 알킬 기로 치환될 수 있는 벤질 알코올;
d) 하이드록시-작용성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물 예컨대 2-하이드록시에틸아크릴레이트, 2-하이드록시프로필아크릴레이트, 4-하이드록시부틸아크릴레이트, 2-하이드록시-부틸아크릴레이트, 2-아미노프로필아크릴레이트, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필-메타크릴레이트, 4-하이드록시부틸메타크릴레이트 및 2-하이드록시부틸메타크릴레이트;
e) 도데칸티올을 포함하는 알킬 기에 2 내지 30개, 바람직하게는 6 내지 16개의 탄소 원자를 갖는 티올 화합물 예컨대 알킬티올;
f) 적어도 하나의 아민 수소를 갖는 알킬 아미드 화합물 예컨대 아세트아미드 및 N-알킬아세트아미드; 및
g) 케톡심.
모노페놀 및 아미노페놀 캡핑제가 일반적으로 바람직하다. 일부 구현예에서, 프리폴리머의 이소시아네이트 기의 적어도 90 %, 바람직하게는 적어도 95 %, 더 바람직하게는 적어도 98 %, 최대 100 %가 이들 유형의 하나 이상의 캡핑제로 캡핑된다. 그와 같은 구현예에서 임의의 나머지 캡핑되지 않은 이소시아네이트 기는 또 다른 유형의 캡핑제로 캡핑될 수 있다.
캡핑 반응은 이미 기재된 일반적인 조건 하에서, 즉, 이소시아네이트 기와 캡핑제의 이소시아네이트-반응성 기의 반응을 위해 선택적으로 촉매의 존재 하에서, 물질을 언급된 비로 배합하고, 실온 또는 고온 예컨대 60 내지 120 ℃에서 이들을 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 상기 반응은 이소시아네이트 함량이 바람직하게는 0.1 중량% 미만인 일정한 값으로 감소될 때까지 계속된다. 이소시아네이트 기의 3 % 미만, 바람직하게는 1 % 미만은 캡핑되지 않은 상태로 잔류할 수 있다.
수득한 강인화제는 적합하게 1000 이상의 분자량을 나타내는 피크만을 고려하여, GPC로 측정시, 적어도 3000, 바람직하게는 적어도 4,000 내지 약 35,000, 바람직하게는 약 20,000 및 더 바람직하게는 약 15,000의 수 평균 분자량을 갖는다.
강인화제의 다분산도 (중량 평균 분자량 대 수 평균 분자량의 비)는 적합하게 약 1 내지 약 4, 바람직하게는 약 1.5 내지 2.5이다. 강인화제는 적합하게 분자당 평균 약 1.5개로부터, 바람직하게는 약 2.0개로부터 약 6개 까지, 바람직하게는 약 4개 까지, 더 바람직하게는 약 3개 까지 및 더욱 더 바람직하게는 약 2.5개 까지의 캡핑된 이소시아네이트 기를 함유한다. 특히 바람직한 프리폴리머는 분자당 평균 1.9 내지 2.2개의 캡핑된 이소시아네이트 기를 함유한다.
강인화제는 접착제 조성물의 적어도 5 중량%를 구성해야 한다. 강인화제의 양은 적어도 8 중량% 또는 적어도 10 중량%일 수 있다. 강인화제는 접착제 조성물의 최대 45 중량%, 바람직하게는 최대 30 중량% 및 더 바람직하게는 최대 25 중량%를 구성할 수 있다.
접착제는 또한 잠재적 경화제를 함유한다. 경화제는 상기 제시된 성분 A)-D)를 포함하는 접착제가 적어도 60 ℃의 경화 온도를 나타내는 경우 경화제는 본 발명을 위해 "잠재적"인 것으로 간주된다. 경화 온도는 바람직하게는 적어도 80 ℃이고 적어도 100 ℃ 또는 적어도 140 ℃일 수 있다. 이는, 예를 들면, 180 ℃만큼 높을 수 있다. "경화 온도"는 구조용 접착제가 2시간 이내에 완전 경화시 중첩 전단 강도 (DIN ISO 1465)의 적어도 30 %를 달성하는 최저 온도를 지칭한다. "완전 경화"에서 중첩 전단 강도는 180 ℃에서 30분 동안 경화된 샘플에서 측정되며 조건은 "완전 경화" 조건을 나타낸다.
적합한 잠재적 경화제는 물질 예컨대 삼염화붕소/아민 및 삼불화붕소/아민 복합체, 멜라민, 디알릴멜라민, 구안아민 예컨대 디시안디아미드, 메틸 구아니딘, 디메틸 구아니딘, 트리메틸 구아니딘, 테트라메틸 구아니딘, 메틸이소바이구아니딘, 디메틸이소바이구아니딘, 테트라메틸이소바이구아니딘, 헵타메틸이소바이구아니딘, 헥사메틸이소바이구아니딘, 아세토구안아민 및 벤조구안아민, 아미노트리아졸 예컨대 3-아미노-1,2,4-트리아졸, 하이드라자이드 예컨대 아디프산 디하이드라자이드, 스테아르산 디하이드라자이드, 이소프탈산 디하이드라자이드, 세미카바자이드, 시아노아세트아미드, 및 방향족 폴리아민 예컨대 디아미노디페닐설폰을 포함한다. 디시안디아미드는 특히 바람직한 경화제이다.
잠재적 경화제는 접착제를 경화시키기에 충분한 양으로 사용된다. 전형적으로, 충분한 경화제는 조성물에 존재하는 에폭사이드 기의 적어도 80 %를 소비하도록 제공된다. 모든 에폭사이드 기를 소비하는데 필요한 그 양보다 많은 과량이 일반적으로 필요하지 않다. 바람직하게는, 경화제는 접착제의 적어도 약 1.5 중량%, 더 바람직하게는 적어도 약 2.5 중량% 및 더욱 더 바람직하게는 접착제의 적어도 3.0 중량%를 구성한다. 경화제는 바람직하게는 접착제 조성물의 최대 약 15 중량%, 더 바람직하게는 최대 약 10 중량%, 및 가장 바람직하게는 최대 약 8 중량%를 구성한다.
접착제는 하나 이상의 우레아 기 및 우레아 기당 최대 250의 분자량을 갖는 적어도 하나의 우레아 화합물을 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.25 내지 3 중량% 함유한다. 우레아 화합물(들)은 하기 구조를 가질 수 있다:
Figure pct00001
여기서 n은 1 이상이고, R은 비치환되거나 비치환된 알킬, 사이클로알킬 및/또는 방향족 라디칼이고, R1은 수소, 비치환된 알킬, 치환된 알킬, 페닐 또는 치환된 페닐이고, 각각의 R2는 독립적으로 알킬, 치환된 알킬, 페닐 또는 치환된 페닐이다. R은 모노- 또는 폴리이소시아네이트 화합물로부터 이소시아네이트 기를 제거한 후의 잔기일 수 있다. R은, 예를 들면, 최대 20개의 탄소 원자, 바람직하게는 최대 15개의 탄소 원자를 함유할 수 있다. 바람직하게는, R, 각각의 R2 및 R1 (수소가 아닌 경우)은 지방족 탄소 원자를 통해 인접한 질소 원자에 결합된다. n은 바람직하게는 1 내지 4, 더 바람직하게는 1, 2 또는 3, 및 가장 바람직하게는 2이다.
방향족 우레아의 예는 3-페닐-1,1-디메틸우레아, 3-(p-클로로페닐)-1,1-디메틸우레아, 3-(3,4-디클로로페닐)-1,1-디메틸 우레아를 포함한다.
다른 방향족 우레아는 방향족 폴리이소시아네이트와 디알킬 아민의 반응 생성물에 대응하는 것들을 포함한다. 그 예는 2,4'- 및/또는 4,4'-메틸렌 비스(페닐 디메틸 우레아) 및 2,4- 및/또는 2,6-톨루엔 비스(디메틸 우레아)를 포함한다.
지방족 우레아의 예는 알킬 기가 각각 독립적으로 1 내지 12개, 바람직하게는 1 내지 2개의 탄소 원자를 갖는 테트라알킬 우레아 화합물, 예컨대 테트라메틸우레아 및 테트라에틸우레아를 포함한다.
바람직한 유형의 지방족 우레아는 지방족 (지환족 포함) 이소시아네이트와 디알킬 아민의 반응 생성물에 대응한다. 그 예는 이소포론 비스(디메틸 우레아), 사이클로헥산 비스(디메틸 우레아), 헥산-1,6-비스(디메틸 우레아), 4,4'-메틸렌 비스(사이클로헥산 디메틸 우레아), 및 기타 동종의 것을 포함한다. 상업적으로 입수가능한 이소포론 비스(디메틸우레아) 제품은 제조사 (Emerald Performance Materials)로부터 입수가능한 Omicure™ U-35이다.
(본원에 기재된 강인화제와 함께 사용될 때) 유성 기재에 대한 접착력을 개선시키는 것 이외에, 우레아 화합물은 또한 경화 촉진제, 즉, 에폭시 수지와 경화제 사이의 경화 반응을 위한 촉매로서 기능하는 것으로 여겨진다. 따라서, 본 발명의 접착제 조성물에 별도의 경화 촉진제 또는 촉매를 포함시킬 필요가 없다.
그러나, 추가의 경화 촉진제가 요망되는 경우, 캡슐화되거나 달리 고온에 노출될 때만 활성화되는 잠재적 유형이 바람직하다. 이들의 예는 3급-아크릴- 또는 알킬렌 아민 예컨대 벤질디메틸아민, 피페리딘 또는 이의 유도체, C1-C12 알킬렌 이미다졸 또는 N-아릴이미다졸 예컨대 2-에틸-2-메틸이미다졸, 또는 N-부틸이미다졸 또는 6-카프로락탐을 포함한다. 그와 같은 추가의 촉진제는, 조금이라도 존재한다면, 접착제의 0.01 내지 4 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
적어도 하나의 유형의 경화 촉진제인 아미노페놀 화합물은 우레아 화합물이 존재할때 조차도 성능을 불량하게 하는데 기여하는 것으로 밝혀졌다. 따라서, 본 조성물의 접착제에는 아미노페놀 화합물이 없다.
본 발명의 접착제는 상기에 기재된 것들 이외에 다양한 다른 선택적인 성분을 함유할 수 있다.
접착제는 하나 이상의 미네랄 충전제를 함유할 수 있다. 이들은 몇 개의 기능, 예컨대 (1) 바람직한 방식으로 접착제의 레올로지를 변형시키는 것, (2) 단위 중량당 전체 비용을 감소시키는 것, (3) 접착제로부터 또는 접착제가 도포된 기재로부터 수분 또는 오일을 흡수하는 것 및/또는 (4) 접착력 손상보다는 응집력을 촉진시는 것을 수행할 수 있다. 적합한 미네랄 충전제의 예는 탈산칼슘, 산화칼슘, 탈크, 카본 블랙, 텍스타일 섬유, 유리 입자 또는 섬유, 아라미드 펄프, 붕소 섬유, 탄소 섬유, 미네랄 실리케이트, 마이카, 분말화된 석영, 수화된 산화알루미늄, 벤토나이트, 규회석, 카올린, 발연 실리카, 실리카 에어로겔, 폴리우레아 화합물, 폴리아미드 화합물 또는 금속 분말 예컨대 알루미늄 분말 또는 철 분말을 포함한다. 특히 관심있는 또 다른 충전제는 최대 200 마이크론의 평균 입자 크기 및 최대 0.2 g/cc의 밀도를 갖는 마이크로벌룬 (microballoon)이다. 입자 크기는 바람직하게는 약 25 내지 150 마이크론이고 밀도는 바람직하게는 약 0.05 내지 약 0.15 g/cc이다. 밀도를 감소시키는데 적합한 열 팽창성 마이크로벌룬은 상표명 Dualite™로 제조사 (Dualite Corporation)로부터 상업적으로 입수가능한 것들, 및 상표명 Expancel™로 제조사 (Akzo Nobel)에 의해 시판되는 것들을 포함한다.
미네랄 충전제의 전부 또는 일부는 1 내지 50 ㎛ (D50, 현미경으로 측정시)의 직경 및 6 내지 20의 종횡비를 갖는 섬유의 형태일 수 있다. 섬유의 직경은 2 내지 20 ㎛ 또는 2 내지 10 ㎛일 수 있으며 종횡비는 8 내지 20 또는 8 내지 16일 수 있다. 섬유의 직경은 섬유와 동일한 단면적을 갖는 원의 직경으로 취해진다. 섬유의 종횡비는 6 이상, 예컨대 6 내지 25, 6 내지 20, 8 내지 20 또는 8 내지 15일 수 있다.
대안적으로, 미네랄 충전제의 전부 또는 일부는 5 이하의 종횡비 및 최대 100 ㎛, 바람직하게는 최대 25 ㎛의 최장 치수를 갖는 낮은 종횡비 입자의 형태일 수 있다.
미네랄 충전제(들)는 접착제 조성물의 총 중량의 예를 들면, 1 내지 40 %를 구성할 수 있다. 일부 구현예에서, 이는 접착제 조성물의 중량의 적어도 5 % 또는 적어도 7.5 %를 구성하고 접착제 조성물의 중량의 최대 25 %, 최대 20 % 또는 최대 15 %를 구성할 수 있다.
접착체는 발연 실리카를 최대 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 6 중량% 함유할 수 있다.
접착제는 캡핑된 이소시아네이트 기를 포함하지 않는 고무 성분을 포함할 수 있으며 상기 고무 성분은 상기 기재된 강인화제와는 별도의 물질이다. 그와 같은 고무 성분은 선택적이며 생략될 수 있다. 본 발명의 하나의 이점은 접착제에 그와 같은 성분이 없는 경우에도 탁월한 특성을 수득할 수 있다는 점이다.
선택적인 고무 성분은, 예를 들면, 바람직하게는 2개 이상의 에폭사이드-반응성 기, 예컨대 아미노 또는 바람직하게는 카복실 기를 갖는 액체 고무일 수 있다. 액체 고무의 적어도 일부분은 시차 주사 열량계에 의한 측정시 -40 ℃ 이하, 특히 -50 ℃ 이하의 유리전이 온도 (Tg)를 갖는 것이 바람직하다. 그와 같은 액체 고무 성분은 에폭시 수지와 전체적으로 또는 부분적으로 반응하여 에폭시 기를 갖는 고무-변형된 에폭시 수지를 형성할 수 있다.
그와 같은 액체 고무는 바람직하게는 공역 디엔의 호모폴리머 또는 코폴리머, 특히 디엔/니트릴 코폴리머이다. 공역 디엔 고무는 바람직하게는 부타디엔 또는 이소프렌이며, 부타디엔이 특히 바람직하다. 바람직한 니트릴 모노머는 아크릴로니트릴이다. 바람직한 코폴리머는 부타디엔-아크릴로니트릴 코폴리머이다. 고무는 바람직하게는, 합산하여, 30 중량% 이하의 중합된 불포화 니트릴 모노머, 및 바람직하게는 약 26 중량% 이하의 중합된 니트릴 모노머를 함유한다. 액체 고무는 분자당 평균 바람직하게는 약 1.5개로부터, 더 바람직하게는 약 1.8개로부터 약 2.5개까지, 더 바람직하게는 약 2.2개 까지의 에폭사이드-반응성 말단 기를 함유한다. 카복실-말단 고무가 바람직하다. 고무의 분자량 (Mn)은 적합하게 약 2000 내지 약 6000, 더 바람직하게는 약 3000 내지 약 5000이다. 적합한 카복실-작용성 부타디엔 및 부타디엔/아크릴로니트릴 고무는 상표명 Hycar® 2000X162 카복실-말단 부타디엔 호모폴리머, Hycar® 1300X31, Hycar® 1300X8, Hycar®　1300X13, Hycar® 1300X9 및 Hycar® 1300X18 카복실-말단 부타디엔/아크릴로니트릴 코폴리머로 제조사 (Noveon)로부터 상업적으로 입수가능하다. 적합한 아민-말단 부타디엔/아크릴로니트릴 코폴리머는 상표명 Hycar® 1300X21로 시판된다.
다른 적합한 고무질 물질은 아민-말단 폴리에테르, 지방산 (다이머화 또는 올리고머화될 수 있음), 및 엘라스토머 폴리에스테르를 포함한다.
접착제 조성물에 존재할 수 있는 또 다른 유형의 고무는 코어-쉘 고무이다. 코어-쉘 고무는 고무질 코어를 갖는 미립자 물질이다. 고무질 코어는 바람직하게는 -20 ℃ 미만, 더 바람직하게는 -50 ℃ 미만 및 더욱 더 바람직하게는 -70 ℃ 미만의 Tg를 갖는다. 고무질 코어의 Tg는 -100 ℃ 미만일 수 있다. 코어-쉘 고무는 또한 바람직하게는 적어도 50 ℃의 Tg를 갖는 적어도 하나의 쉘부를 갖는다. 코어-쉘 고무의 코어는 공역 디엔 예컨대 부타디엔, 또는 저급 알킬 아크릴레이트 예컨대 n-부틸-, 에틸-, 이소부틸- 또는 2-에틸헥실아크릴레이트의 폴리머 또는 코폴리머일 수 있거나, 또는 실리콘 고무일 수 있다. 선택적으로 고무 코어에 화학적으로 그라프팅된 또는 가교결합된 쉘 폴리머는 적어도 하나의 저급 알킬 메타크릴레이트 예컨대 메틸-, 에틸- 또는 t-부틸 메타크릴레이트로부터 중합되는 것이 바람직하다. 그와 같은 메타크릴레이트 모노머의 호모폴리머가 사용될 수 있다. 또한, 쉘 폴리머의 최대 40 중량%는 다른 모노비닐리덴 모노머 예컨대 스티렌, 비닐 아세테이트, 염화비닐, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 및 기타 동종의 것으로부터 형성될 수 있다. 그라프팅된 쉘 폴리머의 분자량은 일반적으로 20,000 내지 500,000이다. 유용한 코어-쉘 고무의 예는 EP 1 632 533 A1에 기재된 것들 및 Kaneka Kane Ace MX 156 및 Kaneka Kane Ace MX 120 코어-쉘 고무 분산물을 포함하는, 상표명 Kaneka Kane Ace로 제조사 (Kaneka Corporation)에 의해 시판되는 것을 포함한다.
본 발명의 접착제의 총 고무 함량은 접착제의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 30 중량% 까지의 범위일 수 있다. 고무가 조금이라도 존재한다면, 바람직한 고무 함량은 최대 20 중량%, 최대 15 중량% 또는 최대 5 중량%이다. 총 고무 함량을 계산할 때 엘라스토머 강인화제의 어떠한 부분도 고려되지 않는다.
특정 구현예에서, 본 발명의 접착제는 5 % 이하, 바람직하게는 1 % 이하, 및 더 바람직하게는 0.5 중량% 이하의 총 고무 함량을 갖는다. 접착제는 고무 함량이 제로일 수 있다.
모노머성 또는 올리고머성, 부가 중합성, 에틸렌계 불포화 물질은 선택적으로 접착제 조성물에 존재한다. 상기 물질은 약 1500 미만의 분자량을 가져야 한다. 상기 물질은, 예를 들면, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물, 불포화 폴리에스테르, 비닐 에스테르 수지, 또는 불포화 폴리에스테르 수지의 에폭시 부가물일 수 있다. 이 물질을 중합시키는 자유 라디칼의 공급원을 제공하기 위해 접착제 조성물에 또한 자유 라디칼 개시제가 포함될 수 있다. 이러한 유형의 에틸렌계 불포화 물질을 포함시키는 것은 에틸렌계 불포화의 선택적 중합을 통해 접착제를 부분적으로 경화시킬 가능성을 제공한다.
접착제 조성물은 다른 첨가제 예컨대 다이머화된 지방산, 희석제, 가소제, 증량제, 안료 및 염료, 화염-지연제, 요변제, 팽창제, 유동 조절제, 접착 촉진제 및 산화방지제를 추가로 함유할 수 있다. 적합한 팽창제는 물리적 및 화학적 유형 제제를 둘 다 포함한다. 접착제는 또한 열가소성 분말 예컨대 WO 2005/118734에 기재된 바와 같은 폴리비닐부티랄 또는 폴리에스테르 폴리올을 함유할 수 있다.
전술한 접착제 조성물은 2개의 기재 사이의 결합선에서 층으로 형성되어 어셈블리를 형성하고, 접착제 층은 결합선에서 경화되어 2개의 기재 사이에 접착제 결합을 형성한다.
접착제는 임의의 편리한 기술에 의해 기재에 도포될 수 있다. 이는 요망하는 경우 차갑게 도포할 수 있거나 따뜻하게 도포할 수 있다. 이는 예를 들면, 코킹 건 (caulking gun), 다른 압출 장치, 또는 제트 분무 방법을 사용하여 수동으로 및/또는 로봇 방식으로 도포할 수 있다. 일단 접착제 조성물이 적어도 하나의 기재의 표면에 도포되면, 기재를 접촉시켜 접착제가 기재 사이의 결합선에 위치하도록 한다.
도포 후, 이의 경화 온도 이상으로 가열하여 접착제를 경화시킨다. 일반적으로, 이 온도는 적어도 60 ℃이고 바람직하게는 80 ℃ 이상, 더 바람직하게는 140 ℃ 이상이다. 바람직하게는, 온도는 180 ℃이하이다.
본 발명의 접착제는 목재, 금속, 코팅된 금속, 알루미늄, 다양한 플라스틱 및 채워진 플라스틱 기재, 유리섬유 및 기타 동종의 것을 포함한 다양한 기재와 함께 결합시키기 위해 사용될 수 있다. 하나의 바람직한 구현예에서, 접착제는 자동차 부품을 함께 결합하거나 자동차 부품을 자동차에 결합하는데 사용된다. 그와 같은 부품은 강철, 코팅된 강철, 갈바니화된 강철, 알루미늄, 코팅된 알루미늄, 플라스틱 및 채워진 플라스틱 기재일 수 있다
본 발명은 하나 또는 둘 다의 기재가 접착제가 도포된 표면에 유성 물질을 갖는 경우 특정한 이점을 갖는다. "유성 물질"이란, 40 ℃ 이하의 용융 온도 및 ASTM D445에 의한 측정시 40 ℃에서 적어도 5 센티스톡 (5 mm2/s)의 점도를 갖는 정전기적으로 중성인 소수성 물질을 의미한다. 점도는 그 온도에서, 예를 들면, 적어도 8 센티스톡, 적어도 20 센티스톡 또는 적어도 50 센티스톡 내지 500 센티스톡, 250 센티스톡 또는 125 센티스톡일 수 있다. "소수성"이란, 23 ℃에서 물 100 중량부당 2 중량부 이하의 정도로 물에 용해되는 물질을 의미한다. 유성 물질은, 예를 들면, 석유 제품, 식품 또는 동물 오일 또는 지방, 및/또는 합성 오일 예컨대 다양한 유형의 합성 에스테르 윤활제를 포함할 수 있다. 유성 물질의 예는 예를 들면, 윤활유 예컨대 재봉틀 오일, 스탬핑 오일, 모터 오일, 납땜 페이스트, 기어 윤활제, 다이 윤활제, 트림 프레스 윤활제, 및 항공 오일, 액슬 및 변속기 오일, 압축기 오일, 전기 오일, 기어 오일, 유압유, 공정 오일, 습동면 (slideway) 오일 및 터빈 오일을 포함한다. 그와 같은 오일은 많은 다른 것들 중에서, 예를 들면, Fuchs Lubricants UK PLC (국제 화학 회사, Philadelphia, PA, USA), Chemtool Inc. (Rockland, IL, USA), 및 Lamson Oil Co. (Rockland, IL, USA)에 의해 시판되는 것들을 포함한다. 구체적인 예는 제조사 (Fuchs Lubricants UK)로부터의 Anticorit™ PL3802-3S이다. 유성 물질은 다양한 유형의 오염물질을 함유할 수 있다. 접착제가 도포되는 기재의 표면 상의 오일의 양은, 예를 들면 0.1 내지 10 g/m2, 0.25 내지 5 g/m2, 또는 0.5 내지 2.5 g/m2일 수 있다.
본 발명의 접착제의 탁월한 워시-오프 저항성은 40 ℃에서 적어도 50 mm2/s의 점도를 갖는 오일로 기재에 접착제가 도포되는 시점에서 기재 중 하나 또는 둘 다가 코팅되는 경우 특히 유익하다. 일부 제조 공정에서, 오일 코팅은 접착제가 도포된 후 및 접착제가 경화되기 전에 발생하는 세정 단계 (통상적으로 "탈지"라고 칭함)에서 제거된다. 더 높은 점도의 오일이 존재하는 경우, 오일의 제거를 용이하게 하기 위해 세정 온도를 종종 40°C 이상, 또는 50°C 이상으로 증가시킨다. 이러한 더 높은 세정 온도는 접착제가 고도의 워시 오프 저항성을 필요로 하므로 오일과 함께 제거되지 않으며; 따라서 본 발명의 접착제의 워시-오프 저항성은 오일 코팅을 워시 오프 (탈지) 단계를 접착제가 도포된 후 그러나 경화되기 전에 적어도 40 ℃ 또는 적어도 50 ℃의 온도에서 수행하는 경우 특히 유용하다.
특정한 관심있는 적용분야는 자동차 프레임 구성요소를 서로에 또는 다른 구성요소에 결합시키는 것이다. 프레임 구성요소는 종종 금속 예컨대 냉간 압연된 강철, 갈바니화된 금속, 또는 알루미늄이며 상기 기재된 바와 같은 오일로 빈번하게 오염된다. 프레임 구성요소에 결합되는 구성요소는 또한 전술한 바와 같은 금속일 수 있거나, 다른 금속, 플라스틱, 복합 재료, 및 기타 동종의 것일 수 있다.
조립된 자동차 프레임 부재 (member)는 일반적으로 베이킹 경화가 필요한 코팅 물질로 코팅된다. 코팅은 전형적으로 140 ℃로부터 200 ℃ 이상의 범위일 수 있는 온도에서 베이킹된다. 그와 같은 경우에, 접착제를 프레임 구성요소 (상기 기재된 바와 같이 오일로 코팅될 수 있음)에 도포한 다음 코팅을 도포하고 코팅을 베이킹 및 경화시키는 동시에 접착제를 경화시키는 것이 종종 편리하다. 접착제를 도포하고 코팅을 도포하는 단계 사이에, 경화 단계가 수행될 때까지, 어셈블리는 기재와 접착제를 서로에 대해 고정된 위치에 유지하도록 함께 고정시킬 수 있다. 기계적 수단은 고정 디바이스로서 사용될 수 있다. 이들은, 예를 들면, 경화 단계가 완료되면 제거될 수 있는, 일시적 기계적 수단 예컨대 다양한 유형의 클램프, 밴드 및 기타 동종의 것을 포함한다. 기계적 고정 수단은 영구적일 수 있으며, 예를 들면, 다양한 유형의 용접, 리벳 (rivet), 스크류, 및/또는 크림핑 방법이 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 고정은 접착제 조성물의 하나 이상의 특정 부분을 스폿-경화시켜 기재 사이에 하나 이상의 국재화된 접착제 결합을 형성하면서 코팅을 도포한 후에 최종 경화 단계가 수행될 때까지 나머지 접착제를 미경화 상태로 두어 수행될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 제공되지만 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 모든 부 및 백분율은 달리 나타내지 않는 한 중량 기준이다. 달리 나타내지 않는 한 모든 분자량은 수 평균이다.
하기 실시예에서:
에폭시 수지 A는 약 187의 에폭시 당량을 갖는 비스페놀 A의 액체 디글리시딜 에테르이다.
에폭시 수지 B는 비스페놀 A의 고체 및 액체 디글리시딜 에테르의 혼합물이다. 혼합물은 약 240의 에폭시 당량을 갖는다.
에폭시 수지 C는 약 179의 에폭시 당량을 갖는 에폭시 노볼락 수지이다.
에폭시 수지 D는 에폭시-작용성 희석제이다.
강인화제 A는 차단된 이소시아네이트 기를 함유하는 엘라스토머 강인화제이다. 이는 2000 분자량의 폴리테트라하이드로푸란 54.79 부와 2800 분자량의 하이드록실-말단 폴리부타디엔 폴리머 13.67 부를 120 ℃에서 혼합하고 상기 혼합물을 60 ℃로 냉각시키고 이소포론 디이소시아네이트 15.09 부 및 주석 우레탄 촉매를 첨가하고 수득한 반응 혼합물을 질소 하에서 45분 동안 85 ℃로 가열함으로써 제조한다. 이어서 o,o'-디알릴비스페놀 A 5.74 부를 첨가하고 혼합물을 100 ℃ 욕조에서 진공 하에서 120분 동안 교반한다. 이어서 카다놀 10.65 부를 첨가하고 혼합물을 105 ℃ 욕조에서 진공 하에서 추가의 240분 동안 교반한다.
강인화제 B는 차단된 이소시아네이트 기를 함유하는 엘라스토머 강인화제이다. 이는 2000 분자량의 폴리테트라하이드로푸란 57.58 부와 2800 분자량의 하이드록실-말단 폴리부타디엔 폴리머 14.39 부를 120 ℃에서 혼합하고 상기 혼합물을 60 ℃로 냉각시키고 헥사메틸렌 디이소시아네이트 11.54 부 및 주석 우레탄 촉매를 첨가하고 수득한 반응 혼합물을 질소 하에서 45분 동안 85 ℃로 가열함으로써 제조한다. 이어서 o,o'-디알릴비스페놀 A 5.74 부를 첨가하고 혼합물을 100 ℃ 욕조에서 진공 하에서 120분 동안 교반한다. 카다놀 10.58부를 첨가하고 혼합물을 105 ℃ 욕조에서 진공 하에서 240분 동안 교반한다.
강인화제 C는 캡핑된 이소시아네이트 기를 갖는 엘라스토머 강인화제로 제조사 (Struktol Company of America)에 의해 Struktol™ 3604로서 시판된다.
코어-쉘 고무는 에폭시 수지 중 코어-쉘 고무 입자의 분산물로 제조사 (Kaneka Corporation)에 의해 Kane Ace MX 156로서 시판된다.
우레아 A는 4,4'-메틸렌 비스 (페닐 디메틸 우레아)로 제조사 (Emerald Performance Products)로부터 Omicure U-52로서 상업적으로 입수가능하다.
우레아 B는 이소포론 비스(디메틸우레아)로 제조사 (Emerald Performance Products)로부터 Omicure U-35로서 상업적으로 입수가능하다.
우레아 C는 테트라메틸우레아이다.
EP796은 폴리(비닐페놀) 매트릭스 중 트리스(2,4,6-디메틸아미노메틸)페놀이다.
실시예 1 및 2 및 비교용 샘플 A 및 B
접착제 실시예 1 및 2 및 비교용 샘플 A 및 B는 표 1에 지시된 바와 같이 성분을 블렌딩하여 제조된다:
Figure pct00002
인장 강도, 연신 및 탄성 모듈러스 측정을 위한 시험 샘플은 180 ℃에서 30분 동안 각각의 샘플의 부분을 경화시켜 제조된다. 시험편을 경화된 샘플로부터 절단하여 DIN EN ISO 527-1에 따라 평가한다.
내충격성 박리 시험은 각각의 접착제 샘플에 대해 수행된다. 내충격성 박리 시험을 위한 시험 쿠폰은 90 mm×20 mm이고 결합된 면적은 30×20 mm이다. 이어서접착제 샘플을 1.2 mm-두께의 HC420LAD+Z100 고온 침지된 아연 코팅된 강철 쿠폰의 결합 면적에 도포한다. 1.2 mm-두께의 HC340LAD+ZE 50-50 전해 아연 코팅된 쿠폰을 접착제와 접촉시켜 위치시키고 약 10 kg 중량 하에서 어셈블리를 압착하여 각각의 시험편을 제조하였으며 이때 스페이서가 존재하여 0.2 mm의 접착제 층 두께를 유지한다. 조립된 시험편은 180 ℃에서 30 분 동안 경화시킨다. 내충격성 박리 시험은 ISO 11343 쐐기 내충격성 방법 (wedge impact method)에 따라 수행된다. 시험은 23 ℃의 온도에서 샘플을 사용하여 2 m/초의 작동 속도로 수행된다.
중첩 전단 시험편은 동일한 물질의 쿠폰을 사용하여 제조된다. 시험편은 쿠폰 중 하나에 유리 비드 (0.2 mm 직경)를 뿌리고 접착제 샘플을 도포한 다음 제2 쿠폰을 접착제의 상부에 위치시켜 제조된다. 각각의 경우에서 결합된 면적은 25×10 mm이고 접착제 층 두께는 유리 비드에 의해 0.2 mm로 제어된다. 시험편을 180 ℃에서 30분 동안 경화시키고 DIN ISO 1465에 따라 중첩 전단 강도에 대해 평가한다. 시험은 23 ℃ 및 10 mm/분의 시험 속도에서 수행된다.
점도 및 항복 응력은 Bohlin CS-50 유량계, C/P 20, 0.1-20 s-1 위/아래에서 측정되며 데이터는 Casson 모델에 따라 평가된다.
점착성 시험은 각각의 접착제가 유성 코팅을 침투하는 능력을 평가하기 위해 수행된다. 2개의 40×125 mm 금속 쿠폰은 40 ℃에서 60 센티스톡의 동점도를 갖는 석유-기반 스탬핑 오일 (Anticorit PL3802-39S, 제조사: Fuchs Lubricants) 약 1.8 g/m2가 코팅된다. 각각의 접착제 샘플을 2 중량%의 0.2 mm 유리 비드와 블렌딩하여 스페이서로서 작용한다. 접착제는 쿠폰들 중 하나의 표면에 도포시킨다. 다른 쿠폰은 접착제의 상부에 놓고 어셈블리는 약 10 kg의 적용 중량 하에서 압착시킨다. 실온에서 30분 후, 쿠폰을 수동으로 분리하고 쿠폰 사이의 접착제 분포를 점검한다. 요망된 결과는 쿠폰을 분리한 후 쿠폰 사이에 접착제가 고르게 분포된다는 것인데, 이는 접착제가 오일 층을 통해 침투하는 양호한 능력을 나타내기 때문이다.
분리된 쿠폰 상의 접착제의 분포는 "탁월한", "적절한 (adequate)" 또는 "불량한"으로 등급평가된다. "탁월한" 등급평가란, 분리된 쿠폰 사이에 본질적으로 분포하고 접착제가 쿠폰으로부터 떨어져 있는 영역이 거의 없음을 의미한다. "탁월한 등급평가"의 샘플을 도 1a에 나타낸다. "적절한" 등급평가란, 각각의 분리된 쿠폰에 접착제가 약간 있지만 쿠폰들 중 적어도 하나로부터 접착제가 떨어져 있는 상당한 영역 (접착제와 쿠폰의 총 접촉 영역의 10 내지 60 %)이 존재함을 의미한다. "적절한" 등급평가의 샘플을 도 1b에 나타낸다. "불량한" 등급평가란, 접착제가 도포된 표면적의 60 % 이상에서 쿠폰들 중 적어도 하나로부터 접착제가 떨어져 있는 것을 의미한다. "불량한" 등급평가의 샘플을 도 1c에 나타낸다.
워시-오프 시험은 200×40 mm 금속 패널에 접착제 비드를 도포하여 수행된다. 더 작은 (150×20 mm) 패널을 접착제 비드의 상부에 위치시키고 5개의 펀치 리벳을 어셈블리의 길이를 따라 27　mm의 일정한 간격으로 설치한다. 리벳팅 공정 동안에, 접착제의 일부를 더 작은 패널 아래에서 압착시켜 노출되도록 한다. 각각의 접착제로 3개의 샘플을 제조한다. 샘플은 교반기 및 랙 어셈블리에 수직으로 실장된다. 랙 어셈블리는 60 ℃의 물에 담그고 140 rpm에서 3분 동안 회전시킨다. 시험 샘플을 교반기 및 랙 어셈블리에 배향시켜 교반기가 회전될 때 물을 통해 가장자리 (edge-on)로 이동하도록 한다. 이어서 샘플을 물에서 꺼내어 접착제의 노출된 부분을 육안으로 검사한다.
워시-오프는 접착제 층의 노출된 영역의 변형에 의해, 특히 더 큰 금속 쿠폰의 표면에서 분리되는 경향이 있는 가장자리에서 지시된다. 재료 변형이 발생하지 않는 경우, 샘플에 "탁월한" 등급평가가 부여된다. 접착제의 단지 작은 변형을 갖는 샘플은 "양호한"으로 등급평가된다. 노출된 접착제 층의 가장자리가 파열되고 더 작은 패널의 노출된 표면 상에 세정을 개시한 샘플은 "적절한 (fair)"으로 등급평가한다. "불량한" 등급평가는 상당한 워시-오프를 지시하며 재료의 상당한 손실 및/또는 더 작은 패널의 노출된 표면 상에 접착제의 상당한 부분의 세정을 갖는다.
다양한 시험의 결과는 표 2에 지시된 바와 같다.
Figure pct00003
실시예 1 및 2 둘 다는 점착성 및 워시 오프 시험에서 탁월한 결과를 나타낸다. 비교용 샘플 A는, 우레아의 일부가 아미노페놀로 대체되는 것을 제외하고는, 실시예 1 및 2와 본질적으로 동일한 제형으로부터 제조된다. 우레아 및 사슬-연장된 강인화제 둘 다가 존재함에도 불구하고, 점착성 시험 등급평가는 불량해지며, 이는 접착제가 기재 상의 유성 코팅을 통해 침투할 수 없음을 지시한다. 비교용 샘플 B는 경화시 실시예 1 및 2의 접착제 및 기계적 특성과 매우 유사한 접착제 및 기계적 특성을 나타내는 약간 상이한 제형이다. 그러나, 비교용 샘플 B는 아미노페놀 촉진제를 함유하고 우레아는 함유하지 않는다. 그것의 워시-오프 등급평가만이 적절하며 점착성 시험 등급평가는 불량하다.
이들 실시예는 유성 코팅에 침투하여 워시-오프를 방지하는 접착제의 능력에 대한 경화 촉진제의 선택의 매우 실질적인 효과를 입증한다. 이들 결과는 제형 중의 촉진제가 매우 소량이라는 점에서 특히 놀라우며; 경화 촉진제는 이들 제형 각각의 1 % 미만을 구성한다.
실시예 3-5 및 비교용 샘플 C 및 D
접착제 실시예 3 내지 5 및 비교용 샘플 C 및 D는 표 3에 지시된 바와 같이 성분을 블렌딩하여 제조된다:
Figure pct00004
이들 접착제는 이전 실시예에 기재된 바와 같이 평가된다. 결과는 표 4에 지시된 바와 같다:
Figure pct00005
표 4의 데이터는 점착성 시험 등급평가에 대한 경화제의 크고 예기치 못한 효과를 다시 보여준다. 아미노페놀은 상당한 부정적인 영향을 미치는 반면, 우레아 경화제는 점착성 시험에서 탁월하게 수행되는 접착제를 생성한다. 다른 특성은 이러한 접착제 세트에서 크게 변함이 없다.
실시예 6-8
접착제 실시예 6 내지 8은 표 5에 지시된 바와 같이 성분을 블렌딩하여 제조된다:
Figure pct00006
이들 접착제는 이전 실시예에 기재된 바와 같이 평가된다. 결과는 표 6에 지시된 바와 같다:
Figure pct00007
앞에서와 같이, 우레아 촉진제와 함께 사슬-연장된 강인화제를 선택하면 아미노페놀이 존재하지 않는 경우 점착성 시험에서 적절한 또는 더 나은 결과를 초래하며 워시-오프 시험에서 양호하거나 더 나은 결과를 초래한다. 실시예 8은 우레아 A의 일부에 대한 테트라메틸 우레아 (TMU)의 치환이 점착성 시험 및 워시-오프 저항성에서 일부 손실을 초래함을 입증하지만 이 샘플의 성능은 여전히 일반적으로 양호하다고 간주된다.
비교용 샘플 E 및 F
비교용 샘플 E 및 F는 표 7에 지시된 바와 같이 성분을 블렌딩하여 제조된다. 강인화제 C는 US 특허 번호 8,404,787의 실시예 2에 따라 제조된 아민-캡핑된 강인화제이다. 강인화제 D는 WO 2005/007766에서 강인화제 B로서 기재된 비스-페놀 A 캡핑된 강인화제이다. 강인화제 C나 강인화제 D는 사슬 연장되지 않으며 어는 것도 이소시아네이트-말단 부타디엔 폴리머로부터 형성되지 않는다.
Figure pct00008
이들 접착제는 이전 실시예에 기재된 바와 같이 평가된다. 결과는 표 8에 지시된 바와 같다:
Figure pct00009
점착성 시험 및 워시-오프 결과는 강인화제 및 경화 촉진제의 동시 선택에 대한 필요성을 입증한다. 이들 샘플은 우레아 경화 촉진제로 경화되고 아미노페놀을 함유하지 않지만 그럼에도 불구하고 이들은 점착성 및 워시-오프 시험에서 불량하게 수행된다. 이들 불량한 결과는 상이한 강인화제의 선택에 기인한다. 강인화제의 선택은 워시-오프 시험 결과에 특히 큰 영향을 미친다.

Claims (17)

1성분(one-component) 에폭시 접착제로서,
A) 상기 접착제의 중량을 기준으로 적어도 25 중량%의 1종 이상의 비-고무-변성된 에폭시 수지;
B) 조성물의 중량을 기준으로 5 내지 45 중량%의, 캡핑된 이소시아네이트기를 갖는 반응성 엘라스토머 강인화제(reactive elastomeric toughener)로서, i) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 ii) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 사슬-연장된 다음 이소시아네이트-캡핑된 혼합물을 포함하는, 상기 반응성 엘라스토머 강인화제;
C) 상기 접착제를 경화시키기에 충분한 양의 1종 이상의 잠재적 에폭시 경화제; 및
D) 상기 접착제의 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%의, 하나 이상의 우레아기 및 우레아기당 최대 250의 분자량을 갖는 적어도 1종의 우레아 화합물을 혼합물로 포함하고,
상기 접착제에는 아미노페놀 경화 촉진제가 없는, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 1에 있어서, 상기 우레아 화합물은 방향족 폴리이소시아네이트와 디알킬 아민의 반응 생성물에 대응하는 폴리우레아인, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 2에 있어서, 상기 우레아 화합물은 지방족 폴리이소시아네이트와 디알킬 아민의 반응 생성물에 대응하는, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 3에 있어서, 상기 우레아 화합물은 이소포론 비스(디메틸 우레아)인, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 2에 있어서, 상기 우레아 화합물은 2,4'- 및/또는 4,4'-메틸렌 비스(페닐 디메틸 우레아) 및 2,4- 및/또는 2,6-톨루엔 비스(디메틸 우레아) 중 1종 이상인, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠재적 에폭시 경화제가 디시안아미드를 포함하는, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강인화제는 상기 이소시아네이트-말단 폴리에테르와 상기 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 혼합물을 사슬-연장하는 단계, 및 이어서 사슬-연장된 물질의 나머지 이소시아네이트기를 캡핑하는 단계를 포함하는 공정으로 제조되는, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 상기 이소시아네이트-말단 디엔 폴리머의 이소시아네이트기는 지방족 이소시아네이트기인, 1성분 에폭시 접착제.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강인화제의 상기 캡핑된 이소시아네이트기는 모노페놀 또는 아미노페놀로 캡핑되는, 1성분 에폭시 접착제.
2개의 기재(substrate) 사이의 결합선에서 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 접착제의 층을 형성하여 어셈블리를 형성하는 단계 및 이어서 상기 결합선에서 접착제 층을 경화시켜 상기 2개의 기재 사이에 접착제 결합부를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
제1 유성 기재를 제2 기재에 접착시키는 방법으로서,
1) 상기 제1 유성 기재와 상기 제2 기재 사이의 결합선에서 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 접착제의 층을 형성하여 상기 결합선에서 접착제 조성물과 접촉하는 상기 제1 및 제2 기재를 각각 포함하는 어셈블리를 형성하는 단계;
2) 상기 어셈블리를 탈지시켜 상기 제1 유성 기재로부터 오일을 제거하는 탈지 단계; 및
3) 탈지된 상기 어셈블리를 고온으로 가열하여 상기 접착제를 경화시키는 단계를 포함하는, 제1 유성 기재를 제2 기재에 접착시키는 방법.
청구항 11에 있어서,
1-A): 단계 1) 후에 그리고 단계 2) 전에, 접착제 조성물의 하나 이상의 부분 또는 둘 다를 스폿-경화 (spot-curing)시킴으로써 기계적 수단을 사용하여 어셈블리를 고정하여 서로에 대해 고정된 위치에서 상기 기재들 및 접착제를 유지시키는 단계로서, 상기 접착제의 적어도 일부분은 미경화된 상태로 잔류하는, 상기 유지시키는 단계; 및
2-A): 단계 2) 후에 그리고 단계 3) 전에, 고정된 상기 어셈블리를 열-경화성 코팅과 접촉시켜 코팅되고 고정된 어셈블리를 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
청구항 12에 있어서, 상기 열-경화성 코팅은 단계 3)에서 경화되는, 방법.
청구항 12 또는 13에 있어서, 상기 탈지 단계 2)는 적어도 50℃의 온도에서 수행되는, 방법.
캡핑된 이소시아네이트기를 갖는 반응성 엘라스토머 강인화제로서,
i) 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 폴리에테르 및 ii) 유기 폴리이소시아네이트와 1000 내지 10,000 수 평균 분자량의 이소시아네이트-말단 폴리머 또는 부타디엔의 코폴리머의 반응 생성물인 제2 이소시아네이트-말단 프리폴리머의 사슬-연장된 다음 이소시아네이트-캡핑된 혼합물을 포함하는, 반응성 엘라스토머 강인화제.
적어도 1종의 에폭시 수지 및 청구항 15의 반응성 강인화제를 함유하는, 에폭시 접착제.
2개의 기재 사이의 결합선에서 청구항 16의 접착제의 층을 형성하여 어셈블리를 형성하는 단계 및 이어서 상기 결합선에서 접착제 층을 경화시켜 상기 2개의 기재 사이에 접착제 결합부를 형성하는 단계를 포함하는 방법.
KR1020187008194A 2015-09-10 2016-09-06 유성 표면에 대한 개선된 접착력 및 높은 워시-오프 저항성을 갖는 일액형 강인화된 에폭시 접착제 KR102625909B1 (ko)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112017001482A2 (pt) * 2014-08-05 2017-12-05 Dow Global Technologies Llc formulações adesivas 1k pu de cura dupla utilizando poliaminas encapsuladas em matriz
US11739241B2 (en) * 2017-06-23 2023-08-29 Ddp Specialty Electronic Material Us, Llc High temperature epoxy adhesive formulations
JP7376473B2 (ja) * 2017-10-18 2023-11-08 ディディピー スペシャルティ エレクトロニック マテリアルズ ユーエス，エルエルシー 接着剤組成物
CN111971362A (zh) * 2018-01-08 2020-11-20 Ddp特种电子材料美国公司 环氧树脂胶粘剂组合物
JP7322049B2 (ja) * 2018-03-11 2023-08-07 エボニック オペレーションズ ゲーエムベーハー Ｐｖｃプラスチゾルのためのカルダノールでブロックされたイソシアネート接着促進剤
WO2019231694A1 (en) * 2018-05-29 2019-12-05 Dow Global Technologies Llc Method for bonding using one-component epoxy adhesive mixtures
JP7187347B2 (ja) * 2019-02-26 2022-12-12 株式会社カネカ 硬化性エポキシ樹脂組成物、及びそれを用いた積層体
EP3934524A1 (en) * 2019-03-07 2022-01-12 Henkel AG & Co. KGaA Electrode comprising a conductive acrylate based pressure sensitive adhesive
EP3973011A1 (en) * 2019-05-21 2022-03-30 DDP Specialty Electronic Materials US, LLC Epoxy adhesive composition and method of use
EP3986949A1 (en) * 2019-06-18 2022-04-27 DDP Specialty Electronic Materials US, LLC One-component toughened epoxy adhesives with improved humidity resistance

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090324958A1 (en) * 2006-06-30 2009-12-31 Sika Technology Ag Heat Setting Compounds Suitable for Sticking Together Coated Substrates
JP2011522915A (ja) * 2008-05-28 2011-08-04 シーカ・テクノロジー・アーゲー ヘテロ原子を有する促進剤を含む熱硬化性エポキシ樹脂組成物

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3686359A (en) 1969-12-19 1972-08-22 Union Carbide Corp Curable polyepoxide compositions
JPS5426000A (en) * 1977-07-28 1979-02-27 Mitsubishi Chem Ind Ltd Epoxy resin composition
ATE47407T1 (de) 1985-04-02 1989-11-15 Ciba Geigy Ag Haertbare gemische.
EP0308664B1 (de) 1987-08-26 1991-08-28 Ciba-Geigy Ag Modifizierte Epoxidharze
US5278257A (en) 1987-08-26 1994-01-11 Ciba-Geigy Corporation Phenol-terminated polyurethane or polyurea(urethane) with epoxy resin
US5202390A (en) 1988-07-28 1993-04-13 Ciba-Geigy Corporation Butadiene/polar comonomer copolymer and aromatic reactive end group-containing prepolymer
GB8912952D0 (en) 1989-06-06 1989-07-26 Dow Rheinmuenster Epoxy-terminated polyoxazolidones,process for the preparation thereof and electrical laminates made from the epoxy-terminated polyoxazolidones
DE10324486A1 (de) 2003-05-30 2004-12-16 Degussa Ag Verwendung von Harnstoff-Derivaten als Beschleuniger für Epoxidharze
PL1632533T3 (pl) 2003-06-09 2013-08-30 Kaneka Corp Sposób wytwarzania modyfikowanej żywicy epoksydowej
US7557169B2 (en) 2003-07-07 2009-07-07 Dow Global Technologies, Inc. Capping isocyanate prepolymer or polyisocyanate/polyether polyol or polyamine mixture
KR101121395B1 (ko) 2003-07-07 2012-03-05 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 접착제 에폭시 조성물 및 그것의 적용 방법
EP1498441A1 (de) 2003-07-16 2005-01-19 Sika Technology AG Hitzehärtende Zusammensetzungen mit Tieftemperatur-Schlagzähigkeitsmodifikatoren
WO2005070634A1 (en) 2004-01-21 2005-08-04 Olympus Corporation Compressed wood product and electronic device exterior material
ES2276182T5 (es) 2004-03-12 2015-04-10 Dow Global Technologies Llc Composición adhesiva epoxídica
JP3994978B2 (ja) 2004-03-18 2007-10-24 セイコーエプソン株式会社 Ｉｐ電話システム及びその方法
EP1602702B2 (en) 2004-06-01 2020-09-16 Dow Global Technologies LLC Epoxy adhesive composition
EP1728825B2 (en) 2005-06-02 2013-10-23 Dow Global Technologies LLC Toughened structural epoxy adhesive
EP1741734A1 (de) 2005-07-05 2007-01-10 Sika Technology AG Tieftemperaturschlagzähe hitze-härtbare Epoxidharzzusammensetzung mit Epoxidfestharzen
EP1916272A1 (de) 2006-10-24 2008-04-30 Sika Technology AG Hitzehärtende Epoxidharzzusammensetzung enthaltend ein blockiertes und ein epoxidterminiertes Polyurethanprepolymer
EP1916285A1 (de) 2006-10-24 2008-04-30 Sika Technology AG Derivatisiertes Epoxid-Festharz und dessen Verwendungen
EP1916269A1 (de) 2006-10-24 2008-04-30 Sika Technology AG Blockierte Polyurethanprepolymere und hitzehärtende Epoxidharzzusammensetzungen
EP1916270A1 (de) 2006-10-24 2008-04-30 Sika Technology AG Hitzehärtende Epoxidharzzusammensetzung mit blockiertem Polyurethanprepolymer
ATE456596T1 (de) 2007-11-14 2010-02-15 Sika Technology Ag Hitzehärtende epoxidharzzusammensetzung enthaltend nichtaromatische harnstoffe als beschleuniger
WO2009094295A1 (en) 2008-01-22 2009-07-30 Dow Global Technologies Inc. Structural epoxy resin adhesives containing epoxide-functional, polyphenol-extended elastomeric tougheners
ATE484547T1 (de) 2008-01-30 2010-10-15 Sika Technology Ag Auswaschbeständige hitzehärtende epoxidharzklebstoffe
GB0810518D0 (en) 2008-06-09 2008-07-09 Zephyros Inc Improvements in or relating to manufacture of seats
EP2145908B1 (de) 2008-07-17 2010-03-24 Sika Technology AG Haftvermittlerverbindungen für beölten Stahl
US8414082B2 (en) 2008-07-25 2013-04-09 Kubota Corporation Work vehicle
WO2012006001A2 (en) 2010-06-29 2012-01-12 Dow Global Technologies Llc Storage-stable heat-activated tertiary amine catalysts for epoxy resins
EP2655516B1 (en) * 2010-12-26 2018-12-26 Dow Global Technologies LLC Structural epoxy resin adhesives containing chain-extended elastomeric tougheners capped with phenol, polyphenol or aminophenol compounds
US8895148B2 (en) * 2011-11-09 2014-11-25 Cytec Technology Corp. Structural adhesive and bonding application thereof
JP2015537081A (ja) 2012-11-12 2015-12-24 ジーカ テクノロジー アクチェンゲゼルシャフト エポキシ系接着剤用の新規衝撃改質剤
US20160053045A1 (en) 2013-04-17 2016-02-25 3M Innovative Properties Company Multiple accelerator systems for epoxy adhesives
CN106170525A (zh) * 2014-04-14 2016-11-30 陶氏环球技术有限责任公司 用于预胶凝烘箱的环氧树脂组合物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090324958A1 (en) * 2006-06-30 2009-12-31 Sika Technology Ag Heat Setting Compounds Suitable for Sticking Together Coated Substrates
JP2011522915A (ja) * 2008-05-28 2011-08-04 シーカ・テクノロジー・アーゲー ヘテロ原子を有する促進剤を含む熱硬化性エポキシ樹脂組成物

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