KR20200072358A - 자동차용 이액형 접착제 조성물, 이의 경화물 및 자동차 소재 접착방법 - Google Patents

자동차용 이액형 접착제 조성물, 이의 경화물 및 자동차 소재 접착방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지를 포함하는 제 1제 및 분지형 아민계 경화제를 포함하는 제 2제를 포함하는 자동차용 이액형 접착제 조성물, 이의 경화물 및 자동차 소재 접착방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 이액형 접착제 조성물, 이의 경화물 및 자동차 소재 접착방법{TWO PART ADHESIVE COMPOSITION AND CURED PRODUCT THEREOF AND VEHICLE MATERIAL ADHESIVE METHOD}
본 발명은 자동차용 이액형 접착제 조성물, 이의 경화물 및 자동차 소재 접착방법에 관한 것이다.
고성능 일액형 또는 이액형 접착제로 비스페놀 A 에폭시 수지 및 비스페놀 F 에폭시 수지 등이 주로 사용되고 있다. 상기 에폭시 수지에 아민 경화제를 포함하여 구성된 에폭시 조성물은 건물, 자동차, 항공기용 접착제로 널리 사용되고 있다.
특히, 자동차용 접착제는 차체 부품에 용접공정에서 함께 도포되어 도장 공정에서 경화되어 접착력을 발휘한다. 기존의 자동차용 접착제는 금속-금속 기재에 주로 사용하여, 점 용접과 같이 접착제를 도포하여 사용되어 용접에 의해 기재가 고정되어, 신속한 경화가 필요하지 않으며, 접착제의 경화는 도장 공정을 통과할 때 고온에서 경화가 진행되는 열경화 접착제를 주로 사용하였다.
그러나 이와 같은 열경화 접착제는 이종 소재의 접착, 예를 들면 금속-플라스틱 또는 금속-복합소재 기재 등을 대상으로 할 경우, 용접을 하는 것이 어려움에 따라, 기재의 고정이 발생하지 않아 이종 소재의 접착을 위하여 접착제가 고정 효과를 발휘할 수 있는 접착제가 요구되고 있다.
또한, 리벳에 의한 고정을 시키더라도, 이종 소재의 경우 고온에서 경화시키는 것에 의한 소재의 열화 현상 또는 뒤틀림 현상으로 상온에서 경화되는 접착제가 필요한 실정이다.
더욱이, 자동차용 접착제의 바인더 수지로 높은 전단강도, 내화학성, 물리적 특성 때문에 에폭시 수지를 주로 사용하였다. 그러나 취성(brittleness)이 강하여 충격에 의해 고분자가 쉽게 깨어지는 특성으로 인해 자동차와 같이 높은 내충격성이 요구되는 접착제로 사용하기에는 어려움이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 T-박리강도를 향상시킬 수 있는 자동차용 이액형 접착제 조성물 및 이의 경화물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 이종 소재 계면에서 우수한 접착력을 갖고, 상온경화 가능한 자동차용 이액형 접착제 조성물 및 이의 경화물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 에폭시 수지의 굴곡강도 향상뿐만 아니라 우수한 충격강도를 갖도록 하는 분지형 아민계 경화제를 포함하는 자동차용 이액형 접착제 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 에폭시 수지를 포함하는 제 1제; 및 하기 화학식 1을 만족하는 분지형 아민계 경화제를 포함하는 제 2제;를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1은 C1-C10 알킬렌기이고, 상기 R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10 알킬기이며, 상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬렌기이고, 상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
Figure pat00002
이며, 상기 a는 2 내지 4이고, 상기 n은 1 내지 50이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1은 C1-C3 알킬렌기이고, 상기 R2 내지 R5는 수소이며, 상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 분지형 C3-C5 알킬렌기이고, 상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
Figure pat00003
이며, 상기 a는 2 내지 3이고, 상기 n은 2 내지 8일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 제 1제는 강인화제, 커플링제 및 무기충전제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함하고, 상기 제 2제는 에폭시 경화제, 강인화제, 무기충전제 및 촉진제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 제 1제 및 제 2제의 강인화제는 폴리우레탄계 강인화제 및 코어쉘형 강인화제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 에폭시 경화제는 지방족 아민 경화제, 지환족 아민 경화제, 방향족 아민 경화제 및 산무수물계 경화제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 분지형 아민계 경화제는 제 2제의 총 중량에 대하여, 1 내지 30중량% 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 상술한 자동차용 이액형 접착제 조성물을 경화시켜 제조된 경화물이다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 경화물은 자동차용 이액형 접착제 조성물을 상온에서 경화시킨 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 상기 경화물은 ISO 11339에 의거하여 측정된 T-박리강도가 130N/25㎜이상일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 이종 소재 계면에 상술한 자동차용 이액형 접착제 조성물을 도포하여 경화시키는 자동차 소재 접착방법이다.
본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 에폭시 수지의 T-박리강도를 향상시킬 수 있어 접착력이 우수하다는 장점이 있다.
본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 상온경화로 이종 소재 계면에서 접착이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 분지형 아민계 경화제를 포함함으로써, 에폭시 수지 내에서 크랙전파 진행을 방해하고, 굴곡강도 뿐만 아니라 충격강도 향상으로 충격 저항성이 우수하다는 장점이 있다.
이하 실시예를 통해 본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물, 이의 경화물 및 자동차 소재 접착방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 참조일 뿐 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현 될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 효과적으로 기술하기 위함이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명에서 “경화물”은 일반적인 의미로서 분지형 아민계 경화제 및 에폭시 수지를 포함하는 조성물의 경화물일 수 있다. 또한, 분지형 아민계 경화제 및 에폭시 수지 이외에 무기충전제, 강인화제, 커플링제, 임의의 추가적인 경화제, 임의의 경화촉매 및 기타 첨가제로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는, 어떠한 에폭시 수지 및 경화제를 포함하는 조성물의 경화물을 말할 수 있다. 또한, 상기 경화물은 반경화물을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차용 이액형 접착제 조성물, 이의 경화물 및 자동차 소재 접착방법에 관한 것이다.
기존의 에폭시 수지는 우수한 기계적 물성에도 불구하고, 유리와 같이 충격에서 깨지기 쉬운 취성을 가지고 있다. 이로써, 외부의 충격 등에 의해 구조적 변형이 일어나, 충격강도 향상이 필요한 실정이다. 이에 본 발명자는 외부의 충격에 의한 구조적 변형이 일어나지 않는 기계적 강도를 구현할 수 있는 분지형 아민계 경화제를 포함하는 자동차용 이액형 접착제 조성물을 발견하여 본 발명을 완성하였다. 더욱이, 이종 소재의 계면에서도 우수한 T-박리강도 등의 접착력을 발현할 수 있어 자동차용 접착제로써 탁월하다.
본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 목적을 달성하기 위하여 연구한 결과, 본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 에폭시 수지를 포함하는 제 1제; 및 하기 화학식 1을 만족하는 분지형 아민계 경화제를 포함하는 제 2제;를 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00004
상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1은 C1-C10 알킬렌기이고, 상기 R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10 알킬기이며, 상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬렌기이고, 상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
Figure pat00005
이며, 상기 a는 2 내지 4이고, 상기 n은 1 내지 50이다.
본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 에폭시 수지를 포함하는 제 1제와 분지형 아민계 경화제를 포함하는 제 2제로 구성된 이액형 접착제 조성물이다. 즉, 사용 전 제 1제와 제 2제는 서로 접촉하지 않는 상태에서의 조성물을 이룬다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 자동차용 이액형 접착제 조성물은 구체적으로는 사용 전 제 1제와 제 2제를 혼합하여 도포하여 사용될 수 있고, 도포 시 제 1제와 제 2제를 접착부위에 도포하면서 혼합되도록 사용될 수도 있다. 상기와 같이 제 1제와 제 2제가 사용 전에 서로 격리되어 보관되다가 작업 시 혼합하는 방법이라면 특별히 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 상기 제 1제는 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
상기 에폭시 수지는 당업계에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 지방족 화합물, 지환식 화합물, 방향족 화합물 및 복소환식 화합물 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 보다 구체적으로 예를 들면, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A계, 비스페놀 E계, 비스페놀 F계, 비스페놀 M계, 비스페놀 S계 및 비스페놀 H계 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 비스페놀형 에폭시 수지, 글리시딜 에테르계 에폭시 수지, 글리시딜 아민계 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지 및 크레졸 노볼락형 에폭시 수지 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 들 수 있다. 바람직하게는 T-박리강도, 굴곡강도 및 충격강도를 최대로 향상시키기 위한 측면에서 비스페놀 A계 에폭시 수지 및 비스페놀 F계 에폭시 수지 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 에폭시 수지는 분자 당 또는 반복단위 당 적어도 둘 이상의 에폭시 작용기를 함유하는 것일 수 있으며, 구체적으로는 에폭시 당량이 100 내지 300 g/eq, 좋게는 150 내지 250 g/eq, 더욱 좋게는 170 내지 210 g/eq일 수 있다.
상기와 같은 범위의 당량을 가질 경우 경화밀도가 증가하여 우수한 기계적 강도 및 내화학성을 갖는 자동차용 이액형 접착제 조성물 및 이의 경화물을 제공할 수 있다. 그러나 이는 에폭시 수지의 바람직한 에폭시 당량을 예시한 것일 뿐, 본 발명이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 제 1제는 에폭시 수지 외에 강인화제, 커플링제 및 무기충전제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 충격강도 및 T-박리강도 향상 측면에서, 에폭시 수지, 강인화제, 커플링제 및 무기충전제를 모두 포함할 경우, 본 발명이 목적으로 하는 물성을 달성하는 데 더욱 좋다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 제 1제는 총 중량에 대하여, 에폭시 수지 30 내지 60중량%, 강인화제 30 내지 55중량%, 커플링제 0.1 내지 10중량% 및 무기충전제 1 내지 10중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 에폭시 수지 40 내지 50중량%, 강인화제 40 내지 50중량%, 커플링제 1 내지 5중량% 및 무기충전제 3 내지 10중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 포함할 경우, 제 2제와 혼합 시 우수한 충격강도 및 T-박리강도를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 강인화제는 폴리우레탄계 강인화제 및 코어쉘형 강인화제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
구체적인 예를 들어, 상기 폴리우레탄계 강인화제는 자동차용 이액형 접착제 조성물에 응용 시 충격강도 및 T-박리강도를 높여주기 위하여 사용될 수 있으며, 해당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용 가능하다. 바람직하게는 충격강도 및 T-박리강도를 효과적으로 향상시키기 위한 측면에서, 구체적인 예를 들어, 중량평균분자량 1,000 내지 3,000 g/mol의 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물을 주석계 촉매를 사용하여 반응시키고, 리소시놀과 같은 페놀계 캡핑제로 캡핑하여 제조한 것을 사용할 수 있다. 이때, 폴리올 화합물은 구체적으로 폴리에테르 디올일 수 있으며, 폴리이소시아네이트 화합물은 이소포론 디이소시아네이트 등과 같은 지환족 디이소시아네이트 화합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 코어쉘형 강인화제는 탄성 및 T-박리강도를 더욱 높여주기 위하여 사용되는 것으로, 통상적으로 해당 분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용 가능하다. 구체적인 예를 들어, 아크릴 고무, 실리콘 고무, 우레탄 고무, 스티렌-부타디엔 고무 및 부타디엔 고무 등에 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 코어부와 쉘부가 동일한 종류의 고무이거나, 상이한 종류의 고무일 수 있다. 예를 들어, 코어부가 실리콘 고무이고, 쉘부가 아크릴 고무이거나, 코어부가 부타디엔 고무이고, 쉘부에 아크릴 고무 등을 조합할 수 있다. 제조에 있어서는 주지의 방법, 예를 들어, 유화중합, 현탁중합, 마이크로서스펜션 중합 등으로 제조할 수 있다. 상기 코어쉘형 강인화제는 잘 응집되지 않는다는 점에서 구상 또는 실질적으로 구상인 것이 바람직하다. 또한, 제한되는 것은 아니나 평균입경이 0.01 내지 20 ㎛인 것일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 ㎛인 것일 수 있다. 바람직하게는 탄성 및 T-박리강도를 효과적으로 향상시키기 위한 측면에서, 코어쉘형 강인화제가 폴리부타디엔 코어를 갖는 코어쉘 입자 20 내지 30중량%가 비스페놀 A계 에폭시 레진에 분산되어 있는 형태일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 커플링제는 에폭시실란, 아미노실란 및 알킬실란 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 무기충전제는 구체적인 예를 들어, 석영, 석회암, 마이카, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 하이드로탈사이트, 수산화 알루미늄, 질화알루미늄, 질화붕소, 질화규소, 수산 마그네슘, 수산화칼슘, 울러스토나이트, 벤토나이트, 실리카, 알루미나, 산화티탄, 황산바륨, 황산칼슘, 활석 및 유리섬유 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물 일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 제 1제는 임의로 하나 이상의 다른 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 예를 들어, 임의적인 첨가제는 안정화제, 계면활성제, 유동 개질제, 안료, 염료, 소광제, 탈기제, 난연제, 경화 개시제, 경화 억제제, 습윤제, 착색제, 열가소제, 가공 보조제, 자외선(UV) 차단 화합물, 형광 화합물, UV 안정제, 산화방지제, 이형제 및 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 상기 임의적인 첨가제는 본 발명의 자동차용 이액형 접착제 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 제 2제는 하기 화학식 1을 만족하는 분지형 아민계 경화제를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00006
상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1은 C1-C10 알킬렌기이고, 상기 R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10 알킬기이며, 상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬렌기이고, 상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
Figure pat00007
이며, 상기 a는 2 내지 4이고, 상기 n은 1 내지 50이다.
본 발명에 따른 상기 분지형 아민계 경화제는 분지형 구조를 가지며, 각 곁가지에 폴리알킬렌옥시기(
Figure pat00008
) 및 아마이드기를 함유함으로써, 에폭시 수지의 굴곡강도뿐만 아니라 충격강도가 우수하여 충격 저항성을 요구하는 제품에 적용이 가능하다. 또한, 자동차용 접착제 조성물로 제공됨으로써, T-박리강도를 현저히 향상시킬 수 있어 우수한 접착력을 구현할 수 있다.
바람직하게는 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 분지형 아민계 경화제는 상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1은 C1-C5 알킬렌기이고, 상기 R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C5 알킬기이며, 상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 선형 또는 분지형 C1-C5 알킬렌기이고, 상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
Figure pat00009
이며, 상기 a는 2 내지 3이고, 상기 n은 1 내지 10일 수 있다.
더 바람직하게는 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 분지형 아민계 경화제는 상기 화학식 1에 있어서, 상기 R1은 C1-C3 알킬렌기이고, 상기 R2 내지 R5는 수소이며, 상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 분지형 C3-C5 알킬렌기이고, 상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
Figure pat00010
이며, 상기 a는 2 내지 3이고, 상기 n은 2 내지 8일 수 있다. 더욱 좋게는 상기 화학식 1에 있어서, 상기 n은 2 내지 5일 수 있다.
상기 “알킬”은 탄소수 1 내지 10을 가지는 직쇄 또는 분쇄 형태의 탄화수소로부터 유도된 1개의 결합위치를 갖는 1가의 유기라디칼을 의미한다. 상기 “알킬렌”은 탄소수 1 내지 10을 가지는 직쇄 또는 분쇄 형태의 탄화수소로부터 유도된 2개의 결합위치를 갖는 2가의 유기라디칼을 의미한다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 Y1 내지 Y4는 구체적인 예를 들어, 각각 독립적으로 에틸렌옥시기 또는 프로필렌옥시기일 수 있다. 이외의 곁가지에 방향족기 등으로 구성될 경우 굴곡강도는 향상될 수 있으나, 충격 저항성에 대한 충격강도는 미미하다.
따라서 상기와 같이 곁가지에 폴리알킬렌옥시기를 구성함으로써, 굴곡강도뿐만 아니라 충격강도도 동시에 향상시킬 수 있어 자동차용 접착제 조성물로 제공되기에 탁월하다.
본 발명에 따른 상기 분지형 아민계 경화제는 분지형 구조를 가지며, 각 곁가지에 폴리알킬렌옥시기(
Figure pat00011
) 및 아마이드기를 함유함으로써, 에폭시 수지를 포함하는 제 1제와 혼합되었을 때 충격 저항성 및 T-박리강도가 현저히 향상된 자동차용 이액형 접착제 조성물을 제공할 수 있는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 분지형 아민계 경화제는 제 2제의 총 중량에 대하여, 1 내지 30중량%, 바람직하게는 1 내지 20중량%, 1 내지 13중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 분지형 아민계 경화제를 포함할 경우, 굴곡강도 뿐만 아니라 충격강도도 현저히 향상시킬 수 있어 우수한 충격 저항성 및 접착력을 구현할 수 있고, 이를 필요로 하는 자동차용 접착제 조성물로 적용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 제 2제는 상기 분지형 아민계 경화제 외에 에폭시 경화제, 강인화제, 무기충전제 및 촉진제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 충격강도 및 T-박리강도 향상 측면에서, 상기 제 2제는 분지형 아민계 경화제, 에폭시 경화제, 강인화제, 무기충전제 및 촉진제를 모두 포함할 경우, 본 발명이 목적으로 하는 물성을 달성하는 데 더욱 좋다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 제 2제는 총 중량에 대하여, 분지형 아민계 1 내지 30중량%, 에폭시 경화제 40 내지 65중량%, 강인화제 5 내지 20중량%, 무기충전제 1 내지 10중량% 및 촉진제 5 내지 15중량% 포함할 수 있다. 바람직하게는 분지형 아민계 1 내지 20중량%, 에폭시 경화제 50 내지 65중량%, 강인화제 10 내지 20중량%, 무기충전제 5 내지 10중량% 및 촉진제 10 내지 15중량% 포함할 수 있다. 상기와 같은 범위로 포함할 경우, 제 1제와 혼합 시, T-박리강도를 현저히 향상시킬 수 있고, 상온경화가 가능하여 이종 소재의 계면에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 제 2제의 강인화제 및 무기충전제는 상술한 제 1제의 강인화제 및 무기충전제와 동일한 범주에서 적용될 수 있어 설명은 생략한다. 조성물 내에서는 제 1제 및 제 2제의 강인화제 및 무기충전제는 각각 동일하거나 상이한 물질을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 에폭시 경화제는 지방족 아민 경화제, 지환족 아민 경화제, 방향족 아민 경화제 및 산무수물계 경화제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 이때, 에폭시 경화제란 상기 분지형 아민계 경화제를 제외한 에폭시 수지를 경화시키는 에폭시 수지 경화용 경화제를 의미한다.
구체적인 예를 들어, 상기 지방족 아민 경화제는 에틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 테트라에틸렌펜타민, 이미노비스프로필아민, 비스(헥사메틸렌)트리아민, 1,3,6-트리스아미노메틸헥산, O,O′-비스(3-아미노프로필)디에틸렌 글리콜, 폴리메틸렌디아민, 트리메틸헥사메틸렌디아민 및 폴리에테르디아민 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 상기 지환족 아민 경화제는 이소포론디아민, 멘탄디아민, N-아미노에틸피페라진, 3,9-비스(3-아미노프로필) 2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸 어덕트, 비스(4-아미노-3-메틸시클로헥실)메탄, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 상기 방향족 아민 경화제는 페닐렌디아민, 자일렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰, 벤질디메틸아민 및 디메틸아미노메틸벤젠 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있다. 이때, 방향족 아민 경화제는 메타(m-), 오르소(o-) 또는 파라(p-) 형태 중 어떤 형태도 가질 수 있다. 상기 산무수물계 경화제는 무수프탈산, 테트라히드로무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산, 메틸헥사히드로무수프탈산, 메틸테트라히드로무수프탈산, 메틸시클로헥센디카르복실산 무수물, 도데세닐무수숙신산, 메틸엔도메틸렌테트라히드로무수프탈산, 2,4-디에틸펜탄이산무수물, 시클로헥산-1,2,4-트리카르복실산-1,2-무수물 및 트리메리틱언하이드라이드 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으나, 상기 예시들은 일부 예일 뿐 통상적으로 사용되는 에폭시 경화제라면 특별히 한정하지 않고 사용할 수 있다.
더욱 구체적으로는 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 에폭시 경화제는 상온경화 가능한 측면에서, 고상경화제 및 액상경화제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 에폭시 경화제는 고상경화제 및 액상경화제를 모두 포함함으로써, 상온에서 경화가능하고, T-박리강도도 현저히 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고상 경화제 및 액상 경화제는 0.01 내지 0.5:1중량비로 포함할 수 있고, 바람직하게는 0.01 내지 0.1:1중량비로 포함할 수 있다. 상기와 같은 함량으로 포함할 경우, 상온에서는 경화반응이 거의 발생하지 않기 때문에 접착제 보관성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 고상 경화제는 상온에서 고상이라면, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적인 예를 들어, 디아미노디페닐메탄, 디시안디아미노, 2-메틸 이미다졸, 2-헵타데실 이미다졸, 2-페닐 이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸, 무수프탈산, 테트라히드로무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산 및 메틸시클로헥센디카르복실산 무수물 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물 일 수 있다. 바람직하게는 디아미노디페닐메탄 및 디시안디아미노 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 액상 경화제는 상온에서 액상이라면, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 구체적인 예를 들어, 테트라에틸렌펜타민, O,O′-비스(3-아미노프로필)디에틸렌 글리콜, 폴리에테르디아민, 메틸테트라히드로무수프탈산, 메틸헥사히드로무수프탈산, 도데세닐무수숙신산, 메틸엔도메틸렌테트라히드로무수프탈산, 2,4-디에틸펜탄이산무수물 및 시클로헥산-1,2,4-트리카르복실산-1,2-무수물 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물 일 수 있다. 바람직하게는 테트라에틸렌펜타민, 폴리에테르디아민 및 O,O′-비스(3-아미노프로필)디에틸렌 글리콜 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 촉진제는 경화속도를 조절하기 위하여 사용되는 것으로, 이미다졸계 촉진제, 우레아계 촉진제 및 3차 아민계 촉진제 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적인 예를 들어, 상기 이미다졸계 촉진제는 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸일-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸일-(1')]-에틸-s-트리아진, 2-운데실이미다졸, 3-헵타데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐이미다졸린, 1,2-디메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸 및 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 우레아계 촉진제는 p-클로로페닐-N,N-디메틸우레아(‘모뉴론’이라 함), 3-페닐-1,1-디메틸우레아(‘페뉴론’이라 함) 및 3,4-디클로로페닐-N,N-디메틸우레아(‘디우론’이라 함)등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 3차 아민계 촉진제는 벤질디메틸아민, 트리에탄올아민, 트리에틸렌디아민, 디메틸아미노에탄올 및 트리(디메틸아미노메틸)페놀 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 제 2제는 임의로 하나 이상의 다른 첨가제를 추가로 함유할 수 있다. 예를 들어, 임의적인 첨가제는 안정화제, 계면활성제, 유동 개질제, 안료, 염료, 소광제, 탈기제, 난연제, 경화 개시제, 경화 억제제, 습윤제, 착색제, 열가소제, 가공 보조제, 자외선(UV) 차단 화합물, 형광 화합물, UV 안정제, 산화방지제, 이형제 및 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 상기 임의적인 첨가제는 본 발명의 자동차용 이액형 접착제 조성물의 물성을 저해하지 않는 범위로 사용될 수 있다.
구체적으로는 본 발명의 일 양태에 따라, 상기 자동차용 이액형 접착제 조성물은 자동차 소재로써, 금속, 고분자, 세라믹, 목재 및 탄소 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 복합재료로 이루어진 소재의 계면에서 접착력을 발휘할 수 있다. 바람직하게는 동종 소재의 계면뿐만 아니라 이종 소재의 계면에서 접촉이 가능하기 때문에, 최근 복합소재로 이루어진 자동차 소재에서 적용하기에 탁월하다.
구체적으로 특별히 제한되는 것은 아니지만, 상기 금속은 철, 알루미늄, 구리, 주석, 마그네슘, 아연, 납, 니켈, 티타늄 및 은 등에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 상기 고분자는 천연 고분자 및 합성 고분자에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 세라믹은 실리카, 알루미나, 지르코니아, 질화붕소, 탄산칼슘 및 마그네시아 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 목재는 천연 목재 및 합성 목재 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 탄소는 탄소섬유, 탄소나노튜브, 흑연 및 그래핀 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 자동차용 이액형 접착제 조성물은 고온경화가 가능하여 상술한 다양한 자동차 소재의 동종 소재의 계면에서도 접착력을 발현할 수 있지만, 상온경화도 가능하고, 우수한 T-박리강도에 의하여 서로 다른 종류의 소재인 이종 소재 계면에서도 탁월한 접착력을 발현할 수 있다. 또한, 굴곡강도 및 충격강도가 우수하여 자동차 소재의 연결 부위에서도 탁월한 접착력을 발휘할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 상술한 자동차용 이액형 접착제 조성물을 경화시켜 제조된 경화물이다. 본 발명에 따른 경화물은 에폭시 수지를 포함하는 제 1제와 분지형 아민계 경화제를 포함하는 제 2제를 혼합하여 경화시켜 제조됨에 따라 우수한 기계적 물성을 가질 수 있으며, 상세하게, 우수한 굴곡강도 및 충격강도뿐만 아니라 T-박리강도도 우수하다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 경화물은 자동차용 이액형 접착제 조성물을 상온에서 경화시킨 것일 수 있다. 본 발명에 따른 경화물은 상온이상의 온도, 고온에서도 열경화가 가능하지만, 상온에서 경화가 가능하여 동종 소재뿐만 아니라 이종 소재의 계면에서 도포하여 우수한 접착력을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 경화물은 ISO 11339에 의거하여 측정된 T-박리강도가 130N/25㎜이상일 수 있다. 바람직하게는 T-박리강도가 135N/25㎜이상, 더 바람직하게는 140N/25㎜이상 일 수 있다. 구체적으로는 T-박리강도가 130 내지 250N/25㎜일 수 있다. 바람직하게는 T-박리강도가 135 내지 250N/25㎜, 더 바람직하게는 140 내지 250N/25㎜ 일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 경화물은 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
Figure pat00012
상기 식 1에서 T0는 분지형 아민계 경화제를 포함하지 않는 자동차용 이액형 접착제 조성물의 경화물을 ISO 11339에 의거하여 측정된 T-박리강도(N/25㎜)이고, T1은 분지형 아민계 경화제를 포함하는 자동차용 이액형 접착제 조성물의 경화물을 AISO 11339에 의거하여 측정된 T-박리강도(N/25㎜)이다.
바람직하게는 상기 식 1은 5% 이상을 만족하는 것일 수 있다. 구체적으로는 상기 식 1은 5 내지 40%, 바람직하게는 10 내지 40%를 만족하는 것일 수 있다. 상기와 같이 식 1을 만족할 경우 우수한 접착력을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 자동차용 접착제 조성물의 경화물은 굴곡강도가 향상될 뿐만 아니라 현저히 우수한 충격강도를 제공할 수 있다. 또한, 상온경화가 가능하고, T-박리강도도 우수하다. 이와 같은 우수한 충격 저항성으로 자동차용 접착제 등의 소재로 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 이종 소재 계면에 상술한 자동차용 이액형 접착제 조성물을 도포하여 경화시키는 자동차 소재 접착방법이다.
기존의 자동차용 접착제는 동종 소재인 금속-금속 기재에 주로 사용하여, 신속한 경화가 필요로 하지 않으며, 접착제의 경화는 도장 공정을 통과할 때 고온에서 경화가 진행되는 열경화 접착제를 주로 사용하였다. 그러나 이와 같은 열경화 접착제는 이종 소재의 접착, 예를 들면 금속-플라스틱 및 금속-복합소재 등, 구체적으로는 스틸-플라스틱, 스틸-복합소재 및 알루미늄-플라스틱의 이종 소재 기재를 대상으로 적용 시에는 고온에서 경화시키는 것에 의한 소재의 열화 현상 또는 뒤틀림 현상으로 적용이 어려움이 있었다.
이와 달리 본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 이종 소재 계면에 도포하여 제공되어도 상온경화가 가능하여 열화현상이 발생되지 않고, 우수한 충격강도 및 T-박리강도를 구현할 수 있어 자동차 소재에 접착제로 탁월하다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한 명세서에서 특별히 기재하지 않은 첨가물의 단위는 중량%일 수 있다.
[물성측정방법]
1. 충격강도
본 발명에 따른 실시예 및 비교예로 제조된 자동차용 이액형 접착제 조성물의 경화물을 아이조드 타입의 충격시험기(JJHBT-6501, JJ-test)를 사용하여 ASTM D 256에 의거하여 충격강도를 측정하였다.
충격강도 증가율(%)은 하기 계산식을 통해 비교예 1 대비 충격강도 증가율을 계산하였다.
- 충격강도 증가율 = (실시예의 충격강도-비교예 1의 충격강도)/비교예 1의 충격강도 × 100
2. 굴곡강도
본 발명에 따른 실시예 및 비교예로 제조된 자동차용 이액형 접착제 조성물의 경화물을 만능재료시험기 (UTM 5982, INSTRON)를 사용하여 ASTM D 790M에 의거하여 굴곡강도를 측정하였다.
굴곡강도 증가율(%)은 하기 계산식을 통해 비교예 1 대비 굴곡강도 증가율을 계산하였다.
- 굴곡강도 증가율 = (실시예의 굴곡강도-비교예 1의 굴곡강도)/비교예 1의 굴곡강도 × 100
3. T-박리강도
본 발명에 따른 실시예 및 비교예로 제조된 자동차용 이액형 접착제 조성물의 경화물을 ISO 11339에 따라 측정하였다.
시험편은 180 ℃에서 20분 경화시켜 제작하였고 2 mm의 유리 구슬로 접착 부위의 두께를 조절했다. 만능재료시험기 (universal testing machine, Instron)로 시험을 진행하였으며 cross head speed 는 50 mm/min로 진행하였다.
T-박리강도 증가율(%)은 하기 계산식을 통해 비교예 2 대비 T-박리강도 증가율을 계산하였다.
- T-박리강도 증가율 = (실시예의 T-박리강도-비교예 2의 T-박리강도)/비교예 2의 T-박리강도 × 100
[제조예 1]
분지형 아민계 경화제(JD-230P) 합성.
Figure pat00013
3구 반응기에 메탄올 500 ㎖를 주입하고, 얼음욕조(ice bath)에서 질소가스(N2)를 5분 이상 주입하여 질소 분위기를 형성해주었다. 반응기 내에 에틸렌디아민(EDA, ethylene diamine) 9.67 ㎖ (0.14 mol)를 주입한 뒤, 적하깔때기(dropping funnel)를 이용하여 메틸 아크릴레이트(MA, methyl acrylate) 64 ㎖ (0.7 mol)를 주입하였다. 그 후 3일 동안 40℃에서 반응시키고 증발기(evaporator)를 이용하여 메탄올 및 미반응 메틸 아크릴레이트를 제거함으로써 화합물 1을 합성하였다.
다음으로, 반응기에 화합물 1 40 g (0.01mol)의 4.5 당량에 해당하는 Jeffamine D-230 102.4g을 적하깔때기를 이용하여 주입하였다. 80℃에서 5일 동안 반응시킨 뒤 증발기를 이용하여 잔류 Jeffamine D-230을 제거하여 분지형 아민계 경화제(JD-230P)인 화합물 2를 합성하였다.
상기 제조된 화합물 1을 NMR분석한 결과는 하기와 같다.
1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ(ppm) = 3.67 (12H, s), 2.75 (8H, t), 2.49 (8H, t), 2.41 (4H, t).
상기 화합물 2를 원소분석(Elementary Analysis)하여 이론치(Found)와 계산치(Calcd)를 측정한 결과 하기와 같다.
- Calcd : C, 54.83; H, 9.84; N, 11.30.
- Found : C, 57.04; H, 9.86; N, 112.51.
[제조예 2]
분지형 아민계 경화제(JD-400P) 합성.
상기 제조예 1에서 분지형 아민계 경화제 제조 시, Jeffamine D-230을 대신하여 Jeffamine D-400을 사용하여 하기와 같이 반응한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
하기 화합물 2를 원소분석(Elementary Analysis)하여 이론치(Found)와 계산치(Calcd)를 측정한 결과 하기와 같다.
- Calcd : C, 57.45; H, 10.26; N, 6.96.
- Found : C, 58.97; H,10.05 ; N, 7.71.
Figure pat00014
[실시예 1]
에폭시 수지(모멘티브사, diglycidylether of bisphenol A, DGEBA, EPIKOTE 828) 100중량부에 분지형 아민계 경화제(JD-230P) 6.07중량부 및 아민계 경화제(국도화학사, Jeffamine D-230)30.48중량부를 첨가하여 기계교반(mechanical overhead stirrer)을 이용하여 교반시켜 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 금형몰드를 사용하여 80℃에서 1시간동안 경화시켜 경화물을 제조하였다.
[실시예 2]
상기 실시예 1에서 분지형 아민계 경화제를(JD-230P)를 분지형 아민계 경화제를(JD-400P)로 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 1]
에폭시 수지(모멘티브사, diglycidylether of bisphenol A, DGEBA, EPIKOTE 828) 100중량부에 아민계 경화제(국도화학사, Jeffamine D-230)32.09중량부를 첨가하여 기계교반(mechanical overhead stirrer)을 이용하여 교반시켜 조성물을 제조하였다. 상기 조성물을 금형몰드를 사용하여 80℃에서 1시간동안 경화시켜 경화물을 제조하였다.
상기 실시예 1, 2 및 비교예 1로 제조된 경화물의 각 물성을 평가하여 하기 표 1에 그 값을 기재하였다.
굴곡강도
(㎫)		 굴곡강도
증가율(%)		 충격강도 (J/m) 충격강도
증가율(%)
실시예 1 112 15.46 101 114.89
실시예 2 104 7.22 98 108.51
비교예 1 97 - 47 -
상기 표 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 분지형 아민계 경화제를 포함함으로써, 굴곡강도 향상과 동시에 외부 충격에 의한 변형 및 손상을 방지할 수 있는 우수한 충격강도를 가질 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 3]
- 제 1제.
에폭시 수지(모멘티브사, diglycidylether of bisphenol A, DGEBA, EPIKOTE 828) 46.5중량%, 강인화제 44.5중량%, 커플링제 3중량% 및 무기충전제 6중량%로 포함하여 기계교반(mechanical overhead stirrer)으로 교반시켜 제 1제를 제조하였다.
상기 강인화제는 폴리우레탄계 강인화제 및 코어쉘형 강인화제를 4:1중량비로 혼합하였으며, 상기 폴리우레탄계 강인화제는 분자량 2000 g/mol인 폴리테트라하이드로퓨란(Polytetrahydrofurane) 80g과 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 10g을 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate) 촉매를 사용하여 80 ℃에서 30분 반응시키고, 리소시놀 20g을 첨가하여 반응을 종료시켜서 제조한 것을 사용하였다. 상기 코어쉘형 강인화제는 KANEKA사의 MX-156을 사용하였다.
상기 커플링제는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란을 사용하였다.
상기 무기충전제는 석회암 : 석영을 1:1 중량비로 혼합한 혼합물을 사용하였다.
-제 2제.
디시안디아마이드 3.8중량%, 테트라에틸렌펜타민 17.10중량%, JEFFAMINE D-400(HUNTSMAN 사) 40.38중량%, 촉진제 11.40중량%, 강인화제 14.25중량%, 분지형 아민계 경화제(JD-230P) 5중량% 및 무기충전제 8.07중량%로 포함하여 기계교반으로 교반시켜 제 2제를 제조하였다.
상기 강인화제는 폴리우레탄계 강인화제를 사용하였으며, 상기 폴리우레탄계 강인화제는 분자량 2000 g/mol인 폴리테트라하이드로퓨란(Polytetrahydrofurane) 80g과 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 10g을 디부틸틴 디라우레이트(dibutyltin dilaurate) 촉매를 사용하여 80 ℃에서 30분 반응시키고, 리소시놀 20g을 첨가하여 반응을 종료시켜서 제조한 것을 사용하였다.
상기 촉진제는 Evonik사의 Ancamine K54를 사용하였다.
상기 무기충전제는 석회암 : 석영을 1:1 중량비로 혼합한 혼합물을 사용하였다.
[실시예 4]
상기 실시예 3에서 제 2제의 조성을 디시안디아마이드 3.6중량%, 테트라에틸렌펜타민 16.20중량%, JEFFAMINE D-400(HUNTSMAN 사) 38.25중량%, 촉진제 10.80중량%, 강인화제 13.50중량%, 분지형 아민계 경화제(JD-230P) 10중량% 및 무기충전제 7.65중량%로 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 5]
상기 실시예 3에서 제 2제의 조성을 디시안디아마이드 3.2중량%, 테트라에틸렌펜타민 14.40중량% JEFFAMINE D-400(HUNTSMAN 사) 34중량%, 촉진제 9.6중량%, 강인화제 12중량%, 분지형 아민계 경화제(JD-230P) 20중량% 및 무기충전제 6.8중량%로 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 6]
상기 실시예 3에서 제 2제의 조성을 디시안디아마이드 3.8중량%, 테트라에틸렌펜타민 17.10중량%, JEFFAMINE D-400(HUNTSMAN 사) 40.38중량%, 촉진제 11.40중량%, 강인화제 14.25중량%, 분지형 아민계 경화제(JD-400P) 5중량% 및 무기충전제 8.07중량%로 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 7]
상기 실시예 3에서 제 2제의 조성을 디시안디아마이드 3.6중량%, 테트라에틸렌펜타민 16.20중량%, JEFFAMINE D-400(HUNTSMAN 사) 38.25중량%, 촉진제 10.80중량%, 강인화제 13.50중량%, 분지형 아민계 경화제(JD-400P) 10중량% 및 무기충전제 7.65중량%로 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[실시예 8]
상기 실시예 3에서 제 2제의 조성을 디시안디아마이드 3.4중량%, 테트라에틸렌펜타민 15.30중량%, JEFFAMINE D-400(HUNTSMAN 사) 36.13중량%, 촉진제 10.20중량%, 강인화제 12.75중량%, 분지형 아민계 경화제(JD-400P) 15중량% 및 무기충전제 7.22중량%로 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
[비교예 2]
상기 실시예 3에서 제 2제의 조성을 디시안디아마이드 4중량%, 테트라에틸렌펜타민 18중량%, JEFFAMINE D-400(HUNTSMAN 사) 42.5중량%, 촉진제 12중량%, 강인화제 15중량% 및 무기충전제 8.5중량%로 제조한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 실시예 3 내지 8 및 비교예 2로부터 제조된 제 1제 및 제 2제를 구성하여 자동차용 이액형 접착제 조성물을 제조하였다.
제 1제와 제 2제는 2:1 부피비로 혼합하여 사용하였다.
제조된 자동차용 이액형 접착제 조성물의 물성을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.
T-박리강도
(N/25㎜)		 T-박리강도 증가율
(%)
실시예 3 168 30.23
실시예 4 155 20.16
실시예 5 133 3.10
실시예 6 136 5.43
실시예 7 135 4.65
실시예 8 153 18.60
비교예 2 129 -
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 분지형 아민계 경화제를 포함하는 제 2제를 포함함으로써, T-박리강도가 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
더욱이, 분지형 아민계 경화제를 제 2제의 총 중량에 대하여, 1 내지 30중량%, 바람직하게는 1 내지 20중량%, 1 내지 13중량%으로 포함할 때, 현저히 우수한 T-박리강도를 가지는 것을 확인하였다.
본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 분지형 아민계 경화제를 포함함으로써, 우수한 굴곡강도 및 충격강도를 구현할 수 있을 뿐만 아니라 T-박리강도도 현저히 향상시킬 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 자동차용 이액형 접착제 조성물은 내충격성을 요구하는 자동차 동종 또는 이종 소재의 계면에 도포하여 우수한 접착력을 갖는 접착제로 제공될 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. 에폭시 수지를 포함하는 제 1제; 및
    하기 화학식 1을 만족하는 분지형 아민계 경화제를 포함하는 제 2제;
    를 포함하는 자동차용 이액형 접착제 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00015

    상기 화학식 1에 있어서,
    상기 R1은 C1-C10 알킬렌기이고,
    상기 R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소 또는 C1-C10 알킬기이며,
    상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 선형 또는 분지형 C1-C10 알킬렌기이고,
    상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
    Figure pat00016
    이며, 상기 a는 2 내지 4이고, 상기 n은 1 내지 50이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화학식 1에 있어서,
    상기 R1은 C1-C3 알킬렌기이고,
    상기 R2 내지 R5는 수소이며,
    상기 R6 내지 R13은 각각 독립적으로 직접결합이거나 분지형 C3-C5 알킬렌기이고,
    상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로
    Figure pat00017
    이며, 상기 a는 2 내지 3이고, 상기 n은 2 내지 8인 자동차용 이액형 접착제 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1제는 강인화제, 커플링제 및 무기충전제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함하고,
    상기 제 2제는 에폭시 경화제, 강인화제, 무기충전제 및 촉진제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함하는 자동차용 이액형 접착제 조성물.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1제 및 제 2제의 강인화제는 폴리우레탄계 강인화제 및 코어쉘형 강인화제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 자동차용 이액형 접착제 조성물.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 에폭시 경화제는 지방족 아민 경화제, 지환족 아민 경화제, 방향족 아민 경화제 및 산무수물계 경화제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 자동차용 이액형 접착제 조성물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 분지형 아민계 경화제는 제 2제의 총 중량에 대하여, 1 내지 30중량% 포함하는 자동차용 이액형 접착제 조성물.
  7. 제 1항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항의 자동차용 이액형 접착제 조성물을 경화시켜 제조된 경화물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 경화물은 자동차용 이액형 접착제 조성물을 상온에서 경화시킨 것인 경화물.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 경화물은 ISO 11339에 의거하여 측정된 T-박리강도가 130N/25㎜이상인 경화물.
  10. 이종 소재 계면에 제 1항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항의 자동차용 이액형 접착제 조성물을 도포하여 경화시키는 자동차 소재 접착방법.
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