KR20240068747A - 반응 유도 색상 변화 조성물 - Google Patents

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케빈 힉스
하미드 모르타자비안
빈센트 골드만
마이클 찹리키
도날드 파케
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제피로스, 인크.
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Abstract

적절한 혼합을 표시하기 위한 색상 변화 2-파트 시스템이다. 2-파트 시스템은 A-측 및 B-측을 포함한다. A-측 및/또는 B-측은 반응성 색상 변화제(예를 들어, pH 민감성 염료)를 포함한다. B-측은 하나 이상의 산을 포함한다.

Description

반응 유도 색상 변화 조성물
본 발명은 A-측과 B-측을 포함하는 2-파트 시스템(two-part system), 특히 A-측과 B-측을 혼합한 후에 색상이 변하는 반응성 색상 변화제를 포함하는 2-파트 시스템에 관한 것이다. 2-파트 시스템은 색상 변화에 의해 A-측과 B-측의 적절한 혼합, 경화 및/또는 발포를 나타내는 데 유리할 수 있다.
2-파트 시스템은 전형적으로 A-측과 B-측으로 제공된다. 2-파트 시스템은 전형적으로 사용하기 전에 혼합된다. A-측과 B-측을 혼합하면 전형적으로 시스템의 경화 및/또는 발포가 시작된다.
적절한 혼합은 2-파트 시스템의 관심사이다. 2-파트 시스템이 적절하게 혼합되지 않으면 경화 및/또는 발포가 적절하게 발생하지 않을 수 있다. 현장에서 혼합되기 때문에, 블렌딩 장치를 이용한 장기간 기계적 혼합이 장기간 가능하지 않을 수 있다. 더욱이, 기계적 혼합은 정적 혼합기의 결함이나 인적 오류가 발생하기 쉬울 수 있다. 부적절한 혼합은 다운스트림 적용에 해로울 수 있다. 예를 들어, 구조적 발포체에 사용되는 2-파트 시스템의 반응 생성물은 의도된 기계적 특성을 충분히 제공하지 못할 수 있거나; 발포가 요구되는 경우, 반응 생성물은 공간을 적절하게 채울 만큼의 팽창 부피를 갖지 않을 수 있다.
2-파트 시스템의 적절한 경화 및/또는 발포를 보장하기 위해 적절한 혼합 표시기를 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
이들의 적절한 혼합을 나타내는 2-파트 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
적절한 혼합의 간단하고 명확하게 이해할 수 있는 표시기를 제공하는 2-파트 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
적절한 혼합의 신뢰할 수 있고 반복 가능한 측정을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
저렴한 표시기를 포함하는 2-파트 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
신속하게 적절한 혼합을 나타내는 2-파트 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
조성물에 통합된 품질 관리 수단을 포함하는 2-파트 시스템을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명은 색상 변화 2-파트 시스템에 관한 것이다. 색상 변화 2-파트 시스템은 위에서 식별된 요구 사항 중 적어도 일부를 다룰 수 있다. 색상 변화 2-파트 시스템은 하나 이상의 산을 포함하는 A-측과 B-측을 포함할 수 있다. 비반응성 색상 변화제는 A-측 및/또는 B-측에 존재할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 A-측에 존재할 수 있다. 비반응성 색상 변화제 및/또는 반응성 색상 변화제는 2-파트 시스템에 존재할 수 있다.
반응성 색상 변화제는 아닐린 유도체를 포함할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 4,4'-메틸렌디아닐린 유도체를 포함할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 에폭시화될 수 있다. 반응성 색상 변화제는 4,4'-메틸렌디아닐린 테트라-글리시딜 에테르일 수 있다.
반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 0.1% 내지 30%, 더 바람직하게는 약 1% 내지 25%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 5% 내지 20%의 양으로 A-측에 존재할 수 있다.
비반응성 색상 변화제는 pH에 민감할 수 있다. A-측에 제공되는 비반응성 색상 변화제는 크레졸 레드, 크리스탈 바이올렛, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. B-측에 제공되는 비반응성 색상 변화제는 브로모크레졸 그린을 포함할 수 있다.
비반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 0.05% 내지 5%, 더 바람직하게는 약 0.1% 내지 3%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1% 내지 2%의 양으로 A-측에 존재할 수 있다.
비반응성 색상 변화제는 B-측의 중량 기준으로 약 0.05% 내지 5%, 더 바람직하게는 약 0.1% 내지 3%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1% 내지 2%의 양으로 B-측에 존재할 수 있다.
A-측은 하나 이상의 다작용성 방향족 에폭시 수지, 다작용성 지방족 에폭시 수지, 에폭시 노볼락 수지, 실란 개질된 에폭시 수지, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있는 하나 이상의 추가 에폭시 수지를 포함할 수 있다.
하나 이상의 추가 에폭시 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 50% 내지 80%, 더 바람직하게는 약 55% 내지 75%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60% 내지 70%의 양으로 존재할 수 있다.
실란 개질된 에폭시 잔류물은 A-측의 중량 기준으로 약 0.5% 내지 10%, 더 바람직하게는 약 1% 내지 9%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 2% 내지 8%의 양으로 존재할 수 있다.
에폭시 노볼락 수지는 하나 이상의 액체 에폭시 노볼락 수지 및 하나 이상의 고체 에폭시 노볼락 수지를 모두 포함할 수 있다.
A-측은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 금속 탄산염, 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 폴리머, 안료, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
금속 탄산염은 초미립 탄산칼슘, 미립 탄산칼슘, 중간 미립 탄산칼슘, 중간 탄산칼슘, 조립 탄산칼슘, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. A-측과 B-측을 혼합한 후, 2-파트 시스템은 A-측 및 B-측의 원래 미팽창(비발포)된 부피의 약 10% 내지 800%, 더 바람직하게는 약 50% 내지 700%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 100% 내지 600%의 부피로 팽창(발포)할 수 있다.
A-측은 본질적으로 반응성 색상 변화제로 구성될 수 있다.
하나 이상의 산은 적어도 하나 이상의 인산염 에스테르를 포함할 수 있다. 하나 이상의 산은 선택적으로 인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 임의의 산, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 하나 이상의 인산염 에스테르는 캐슈넛 껍질 액체 기반 인산염 에스테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르 기반 인산염 에스테르, 페닐 글리시딜 에테르 기반 인산염 에스테르, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
인산염 에스테르는 B-측의 중량 기준으로 약 40% 내지 95%, 더 바람직하게는 약 50% 내지 80%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60% 내지 70%의 양으로 B-측에 존재할 수 있다.
선택적인 인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 임의의 산, 또는 이의 임의의 조합은 B-측의 중량 기준으로 약 4% 내지 18%, 더 바람직하게는 약 6% 내지 16%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 8% 내지 14%의 양으로 B-측에 존재할 수 있다.
인산염 에스테르 대 반응성 색상 변화제의 비율은 약 85:1 내지 2.5:1, 더 바람직하게는 약 80:1 내지 5:1, 더 바람직하게는 약 70:1 내지 10:1, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60:1 내지 20:1일 수 있다.
B-측은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 금속 탄산염, 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 폴리머, 안료, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
2-파트 조성물은 열경화성일 수 있다.
혼합된 A-측 및 B-측의 색상은 A-측의 원래 색상과 B-측의 원래 색상의 혼합물로부터 예상되는 색상이 아니다.
본원의 교시는 또한 2-파트 접착제 및 2-파트 실런트로부터 선택되는 2-파트 시스템에 관한 것이다. A-측과 B-측을 포함하는 상기 2-파트 시스템은 A-측과 B-측이 서로 분리되어 있으며, A-측과 B-측과의 혼합 시, 생성된 혼합물은 A-측 및 B-측과 다른 색상, 또는 색조 또는 시각적 표시기를 발달시킨다. B-측은 하나 이상의 산을 포함하며, (i) A-측은 에폭시, 아미노, 하이드록실, 메틸, 카보닐, 카복실 및 포스페이트로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 작용기를 갖는 제1 pH 민감성 염료를 포함하고; (ii) A-측 및/또는 B-측은 제1 pH 민감성 염료와 다른 제2 pH 민감성 염료를 포함하며, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 작용기를 갖지 않으며; 또는 (i)와 (ii) 둘 다이다.
도 1은 표 1에 제시된 샘플의 사진이다.
도 2는 발포 샘플의 사진이다.
도 3은 A-측에서 피크 발열까지의 시간과 YDM 퍼센트 사이의 관계를 나타내는 그래프를 예시한다.
도 4는 A-측에서 피크 발열 온도와 YDM 퍼센트 사이의 관계를 보여주는 그래프를 예시한다.
도 5는 B-측에서 피크 발열까지의 시간과 H3PO4 퍼센트 사이의 관계를 나타내는 그래프를 예시한다.
도 6은 B-측에서 피크 발열 온도와 H3PO4 퍼센트 사이의 관계를 보여주는 그래프를 예시한다.
도 7은 랩(lap) 전단 피크 응력과 YDM 퍼센트 사이의 관계를 나타내는 그래프를 예시한다.
도 8은 표 3에 제시된 샘플의 사진을 예시한다.
도 9는 표 4에 제시된 샘플의 사진을 예시한다.
본 교시는 본원에 기재된 개선된 2-파트 조성물에 의해 상기 요구 중 하나 이상을 충족시킨다. 본원에 제시된 설명 및 예시는 당업자에게 교시, 원리 및 실제 적용을 알리기 위한 것이다. 당업자는 특정 용도의 요건에 가장 적합할 수 있는 다양한 형태로 교시를 채택하고 적용할 수 있다. 따라서, 제시된 본 교시의 특정 구현예는 교시를 총망라하거나 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 교시의 범위는 본원의 설명을 참조하여 결정되어서는 안 되며, 대신에 첨부된 청구범위와 그러한 청구범위에 부여된 등가물의 전체 범위를 참조하여 결정되어야 한다. 특허 출원 및 공보를 포함한 모든 기사 및 참고 문헌의 개시내용은 모든 목적을 위해 참고로 포함된다. 서면 설명에 참고로 포함된 다음의 청구범위로부터 알 수 있듯이 다른 조합도 가능하다.
본원은 2021년 10월 29일에 출원된 미국 가출원 일련번호 63/273,598의 출원일의 이익을 주장하며, 해당 출원의 내용은 모든 목적을 위해 그 전체가 본원에 완전히 포함된다.
국제 공개 번호 WO 2020/101732 A1, WO 2020/205355 A1, WO 2020/206346 A1 및 WO 2020/198139 A1은 현장 경화 조성물을 위한 인산 및 인산염 에스테르의 용도를 예시한다. 이러한 조성물은 전형적으로 견고한 구조적 발포체, 공동 충전(cavity filling), 개스킷 및 실런트와 같은 광범위한 실온 활성화 시스템에 사용된다. 이러한 조성물의 이점에는 다양한 기질에 부착하는 능력, 저휘발성 유기 화합물(VOC)의 포함, 분배 온도에 민감하지 않음, 2-파트 시스템의 정확한 혼합 비율, 물리적 및 기계적 특성을 조정하는 능력 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 이들 조성물은 적절한 혼합 및 그에 따른 적절한 경화 및/또는 발포의 표시기를 제공하지 않는다.
본 교시의 조성물은 2-파트 조성물("2-파트 시스템")일 수 있다. 2-파트 시스템은 A-측 및 B-측을 포함할 수 있다. A-측과 B-측을 혼합하여 혼합 조성물을 형성할 수 있다. 혼합 조성물은 경화되어 반응 생성물을 형성할 수 있다. 반응 생성물은 완전히 경화될 수 있다(즉, 더 이상의 가교 반응을 거치지 않음). A-측과 B-측을 혼합한 후 경화가 시작될 수 있다. 경화는 일반적으로 A-측과 B-측을 혼합하자마자 즉시 시작될 수 있다. A-측과 B-측을 혼합한 후 경화가 잠시 지연될 수 있다. 2-파트 시스템에는 잠재성 경화제, 경화 촉진제 또는 둘 다가 없을 수 있다.
2-파트 시스템은 약 0℃ 내지 50℃의 온도에서 혼합될 수 있다. 2-파트 시스템의 경화는 실온(즉, 약 18℃ 내지 약 25℃)에서 활성화될 수 있다. 원한다면, 혼합 조성물의 온도 및/또는 혼합 시 A-측 및/또는 B-측의 온도가 증가함에 따라 부피 팽창이 증가할 수 있다. 주위 온도는 분배 시 2-파트 시스템의 온도만큼 발포화 속도에 영향을 미치지 않을 수 있다. 본원에 언급된 주위 온도는 2-파트 시스템이 존재하는 환경의 온도를 의미할 수 있다.
2-파트 시스템은 열경화성을 형성할 수 있다.
2-파트 시스템은 자동차, 항공우주, 건설, 수리점, 주택 유지 관리, 다른 유사한 산업 또는 이들의 조합에 사용될 수 있다. 2-파트 시스템은 접착제, 복합 재료 매트릭스 수지, 구조용 발포체, 캐비티 필러(cavity filler), 구조적 보강재, 밀봉 재료 또는 이의 임의의 조합으로 사용될 수 있다. 접착제는 유사 및/또는 유사하지 않은 기판을 접착할 수 있다.
본 발명의 2-파트 조성 시스템이 분배될 수 있다. 분배는 분배 장비에 의해 수행될 수 있다. 분배는 자동화되거나 자동화되지 않은 분배 장비에 의해 수행될 수 있다. 분배는 공압식 또는 수동식 시스템으로 수행될 수 있다. 2-파트 조성물은 카트리지나 분배 장비를 사용하지 않고 수동으로 혼합할 수 있다. 수동으로 혼합된 2-파트 조성물을 기판이나 공동에 부을 수 있다.
A-측
A-측은 하나 이상의 반응성 및/또는 비반응성 색상 변화제, 추가 에폭시 수지(즉, 하나 이상의 반응성 에폭사이드 기를 갖는 화학적 조성물), 반응성 희석제, 첨가제, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 반응성 희석제 및/또는 첨가제는 선택적일 수 있다. A-측은 본질적으로 하나 이상의 반응성 및/또는 비반응성 색상 변화제로 구성될 수 있다.
반응성 색상 변화제는 물질이 위치한 환경의 pH 변화에 반응하여 색상 변화가 일어나도록 pH 민감성 물질일 수 있다. 반응성 색상 변화제는 pH 민감성 염료일 수 있다. 반응성 색상 변화제는 아닐린 및/또는 클로로아닐린, 메틸아닐린 및 클로로메틸아닐린으로부터 선택된 유도체를 포함할 수 있다. 아닐린 유도체는 N-메트딜아닐린, 2,5-디메트독시아닐린, 2-아세틸-페노트디아진, 3-클로로-2-메트딜아닐린, 3-클로로-4-메트딜아닐린, 3-클로로아닐린, 4-클로로-3-아미노 벤조 트리플루오라이드, 5-클로로-2-아미노 벤조 트리플루오라이드, 5-클로로-2-메트딜아닐린, 클로로아닐린, 클로로디메트독시아닐린, 데하이드로트디오 톨루이딘, 디클로로아닐린, 디메틸아닐린, 메타 톨루이딘, o-클로로-p-니트로아닐린, 파라 톨루이딘, 페노트디아진, 또는 페닐렌디아민으로부터 선택될 수 있다. 아닐린은 메틸렌디아닐린 (MDA) 및/또는 이의 유도체를 포함할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 에폭시화될 수 있다. 반응성 색상 변화제는 반응하여 경화 시스템의 일부가 될 수 있다. 중합 지연, 발포 활성화 지연, 기재에 대한 2-파트 조성물의 접착성 개선, 또는 이의 임의의 조합은 반응성 색상 변화제의 에폭시화로부터 발생할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 아래와 같이 4,4'-메틸렌디아닐린 테트라-글리시딜 에테르를 포함할 수 있다.
비반응성 색상 변화제는 A-측에 존재할 수 있다. 본원에 언급된 비반응성이란 물질이 중합 반응을 겪지 않거나 중합 반응에 기여하지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 비반응성 색상 변화제는 A-측과 B-측이 혼합되어 생성되는 폴리머 사슬의 일부가 되지 않을 수 있다. 비반응성 색상 변화제는 pH에 민감할 수 있다. 비반응성 색상 변화제의 색상은 혼합물의 pH에 따라 달라질 수 있다. 비반응성 색상 변화제의 색상은 pH 변화에 따라 변할 수 있다. 본 개시내용에 따른 A-측의 pH는 약 5 내지 10일 수 있다. B-측의 pH는 7 미만이거나 심지어 5 미만일 수도 있다. 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 B-측의 산성 성분으로 인해 A-측 단독의 pH보다 낮을 수 있다. 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 8 미만, 7 미만 또는 심지어 5 미만일 수 있다. 선택된 특정 비반응성 색상 변화제는 B-측과 혼합하기 전 A-측의 pH 및 조합된 A-측 및 B-측의 pH에 따라 달라질 수 있다.
반응성 색상 변화제 및 비반응성 색상 변화제는 본원에서 "색상 변화제"로 총칭될 수 있다.
A-측의 화학적 성질과 양립하는 경우 임의의 적합한 비반응성 색상 변화제가 본 개시내용의 시스템에 애용될 수 있고, 비반응성 색상 변화제의 색상 전이 pH가 A-측에서 최종 제품(즉, 혼합된 A-측 및 B-측)까지의 pH 변화와 협력하는 경우 A-측의 시작 pH 범위에서 pH가 감소함에 따라 색상이 변한다. 비반응성 색상 변화는 크레졸 레드, 크리스탈 바이올렛, 등, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.
비반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 0.05% 이상, 1% 이상, 또는 심지어 2% 이상의 양으로 A-측에 존재할 수 있다. 비반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 5% 이하, 4% 이하, 또는 심지어 3% 이하의 양으로 A-측에 존재할 수 있다.
반응성 색상 변화제 및/또는 비반응성 색상 변화제는 A-측과 B-측의 혼합 시 색상이 변할 수 있다. 색상 변화는 일반적으로 A-측과 B-측을 적절하게 혼합하면 즉시 활성화될 수 있다. 즉, 색상 변화는 혼합 후 약 3분 이하, 더욱 바람직하게는 혼합 후 약 1분 이하, 더욱 바람직하게는 혼합 후 약 30초 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 5초 이하에 활성화될 수 있다. A-측과 B-측을 혼합한 후 색상 변화가 일정 시간 지연될 수 있다. 지연은 약 5분 이상, 10분 이상, 또는 심지어 20분 이상일 수도 있다. 지연 시간은 약 2시간 이하, 1시간 이하, 또는 심지어 30분 이하일 수 있다. A-측과 B-측은 분배 시 혼합될 수 있다. 예를 들어, A-측과 B-측은 정적 혼합기를 통해 흐를 수 있다. 색상 변화를 통해 혼합 및 경화 품질을 시각적으로 검증할 수 있다.
A-측과 B-측을 충분히 혼합하면 색상 변화가 일어날 수 있다. 색상 변화는 경화 후에도 안정적으로 유지될 수 있다. 즉, 반응 생성물이 약 150℃ 미만, 더욱 바람직하게는 120℃, 더욱 바람직하게는 100℃ 미만의 환경 및/또는 자외선 노출이 없는 환경에 저장되는 경우, 반응 생성물의 색조, 채도(saturation) 및/또는 명도는 시간 경과에 따라 현저히 변하지 않을 수 있다(예를 들어, 색상은 파장에 따라 5% 초과 변하지 않는다).
본원에 언급되는 색조(Hue)는 원색(적색, 녹색, 청색), 이차 색상(청록색, 자홍색, 황색) 또는 이들의 임의의 혼합물을 의미할 수 있다. 예를 들어, 반응 생성물의 색상이나 색조가 청색일 수 있다.
본원에 언급된 채도는 채도 범위의 한쪽 끝이 백색이고 채도의 다른 쪽 끝이 순수한 색조인 유색 순도(chromic purity)를 의미할 수 있다.
본원에서 언급된 명도는 색조의 밝음 또는 어두움을 의미할 수 있고, 명도 범위의 한쪽 끝은 흑색이고 명도 범위의 다른 쪽 끝은 흑색이 없다.
색상은 색조, 채도, 및 명도로 정의할 수 있다.
A-측은 B-측과 혼합되기 전 자연스러운 초기 색상을 가질 수 있다. 천연 색상은 안료가 없으면 황갈색 또는 백색일 수 있다. B-측은 A-측과 혼합되기 전 자연스러운 초기 색상을 가질 수 있다. 천연 색상은 갈색일 수 있다. 혼합 조성물 및/또는 반응 생성물은 A-측 및/또는 B-측의 색상과 다른 색상을 가질 수 있다. 혼합 조성물 및/또는 반응 생성물은 예상치 못한 색상을 가질 수 있다. 예를 들어, 두 가지 황갈색 성분의 혼합물은 황갈색일 것으로 예상되지만 실제로는 청색일 수 있다.
혼합 조성물 및/또는 반응 생성물의 색상은 청색, 암청색, 황갈색, 회색 또는 황색일 수 있다. 이들 색상은 본원에 제시된 예시적인 제형에 의해 제공되지만, 다른 색상도 본 교시의 범위 내에 있다. 혼합 조성물 및/또는 반응 생성물의 색상은 실온(즉, 약 18℃ 내지 약 25℃)에서 안정할 수 있다. 혼합 조성물 및/또는 반응 생성물의 색상은 승온에서 더 어두워질 수 있다. 즉, 혼합 조성물 및/또는 반응 생성물의 명도는 승온에서 변할 수 있다. 색상 변화 정도는 온도의 함수일 수 있다. 예를 들어 색상은 밝은 갈색, 갈색, 또는 심지어 암갈색으로 변할 수 있다. 특정 승온에 노출된 재료의 색상 변화는 재료가 더 높은 온도에 노출되지 않는 한 안정적일 수 있다.
혼합 조성물은 반응 생성물이 형성될 때까지 시간이 경과에 따라 색상이 변할 수 있다. 혼합 조성물은 특정 정도의 경화가 달성될 때까지 색상이 변할 수 있다. 색상 변화는 혼합 조성물이 약 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 또는 심지어 90% 이상 경화되면 중단될 수 있다.
반응성 색상 변화제 및/또는 비반응성 색상 변화제는 안료와 함께 또는 안료 없이 이용될 수 있다. 안료는 A-측, B-측, 또는 둘 다에 제공될 수 있다. 안료는 반응성 색상 변화제와는 다를 수 있다. 반응성 색상 변화제는 안료가 존재하는 경우에도 의도한 표시 기능을 수행할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 안료와 협력하여 미리 결정된 최종 색상을 제공하기에 충분한 양으로 선택되고 제공될 수 있다. 예를 들어, 반응성 색상 변화제는 반응 생성물에 특정 색조, 채도 및 명도를 제공하는 양으로 선택되어 이용될 수 있으며, 안료는 반응 생성물의 색조, 채도 및/또는 명도를 변경하는 양으로 선택되어 이용될 수 있다. 예를 들어, 청색인 반응 생성물의 경우, 적색 안료를 첨가하여 자주색인 반응 생성물을 생성할 수 있다. 안료는 백색 안료를 포함할 수 있다. 백색 안료는 반응 생성물 색상의 채도를 변경할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 안료를 포함하지 않고 반응 생성물의 원하는 색상을 달성하기에 충분한 양으로 선택되어 제공될 수 있다.
A-측과 B-측의 두 가지 색상을 혼합하면 최종 색상이 예상한 색상이 아닐 수 있다. 예를 들어, 백색 A-측과 갈색 B-측의 최종 색상이 황갈색인 혼합 조성물 또는 반응 생성물을 생성할 것으로 예상할 수 있지만 오히려 본 교시의 혼합 조성물 또는 반응 생성물은 청색일 수 있다. 예상치 못한 색상은 사용자가 적절한 혼합이 일어났는 지를 결정하는 데 특히 유리할 수 있다. 예를 들어, 일부 개인은 미묘한 색상 변화를 감지하지 못할 수 있으므로, 갈색에서 황색으로의 색상 변화는 갈색에서 약간 다른 갈색 색조로의 색상 변화와 비교하여 일부 개인이 감지하기 더 쉬울 수 있다.
A-측 및/또는 B-측의 천연(원래) 색상이 일반적으로 변하지 않은 경우, 사용자는 적절한 혼합, 경화 및/또는 발포가 일어나지 않은 것으로 결정할 수 있다. A-측 및/또는 B-측의 천연 색상이 반응 생성물에 영역이나 줄무늬로 존재할 수 있다. 반응 생성물 또는 그 일부가 미리 결정된 색상을 갖지 않는 경우, 사용자는 적절한 혼합, 경화 및/또는 발포가 일어나지 않은 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 색상 변화가 일어날 수 있지만, 색조, 채도 및/또는 명도는 반응 생성물의 원하는 색조, 채도 및/또는 명도와 다를 수 있다.
반응성 색상 변화제는 혼합되지 않거나 과소혼합된 반응 생성물 또는 심지어 반응 생성물의 일부를 식별하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 정적 혼합기에는 2-파트 시스템을 적절하게 혼합하는 데 필요한 수의 혼합 부재가 없을 수 있다. 또 다른 예로서, A-측 또는 B-측 중 하나가 다른 것보다 먼저 정적 혼합기를 통해 서지(surge)될 수 있다. 이는 채워진 카트리지 세트와 정적 혼합 노즐에서 분배되는 첫 번째 재료의 경우 특히 일어날 가능성이 높다. 이는 두 성분의 점도 차이, 디스펜서의 에어 포켓, 정적 혼합기 결함, 정적 혼합기 손상 또는 이의 임의의 조합으로 인해 발생할 수 있다.
B-측은 본 명세서에 논의된 바와 같이 산을 포함할 수 있다. 반응성 색상 변화제의 에폭시화된 아닐린 고리는 산과의 반응으로 열릴 수 있다. 산은 아닐린 기를 양성자화할 수 있다. 이론에 의한 구속됨 없이, 아닐린 기의 양성자화는 가교 밀도 감소 및 색상 변화의 원인이 될 수 있다.
비반응성 색상 변화제의 이온화는 B-측의 산과 함께 일어날 수 있다. 이온화로 인해 비반응성 색상 변화제는 색상이 변할 수 있다.
에폭시 개환, 아닐린 기의 양성자화 및/또는 pH 변화는 산 예컨대 인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 임의의 산, 또는 이의 임의의 조합을 사용하여 수행될 수 있다. 다른 산도 본 개시내용에 의해 고려된다.
반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 0.1% 이상, 1% 이상, 5% 이상, 또는 심지어 10% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하, 또는 심지어 15% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 반응성 색상 변화제에 의해 생성된 색상의 채도는 A-측에서 반응성 색상 변화제의 양을 증가시킴으로써 증가될 수 있다.
반응성 색상 변화제는 A-측에서 반응성 색상 변화제의 양이 8% 미만인 경우 혼합 조성물의 발포에 크게 영향을 미치지 않을 수 있다. 즉, A-측에서 반응성 색상 변화제의 양이 8% 미만인 경우, 혼합 조성물의 부피 팽창 차이는 반응성 색상 변화제가 없는 혼합 조성물과 비교하여 약 10% 이하, 더 바람직하게는 약 5% 이하, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1% 이하일 수 있다.
반응성 색상 변화제는 적절한 혼합을 표시하고, 조성물의 연성을 개선하고, 중합을 지연하고, 발포 활성화를 지연하고, 기재에 대한 2-파트 조성물의 접착성을 개선하거나 이의 임의의 조합을 수행하는 기능을 할 수 있다. 반응성 색상 변화제는 다른 유용하고 조정 가능한 특성을 제공할 수 있다.
반응성 색상 변화제는 조성물의 연성 및/또는 파손 변형률을 개선할 수 있다. 이론에 구애됨이 없이, 이는 가교 밀도 및 발포체의 개방 셀과 폐쇄 셀의 비율의 변화로 인한 것일 수 있다. 연성의 개선은 A-측에 제공되는 반응성 색상 변화제의 양에 따라 달라질 수 있다.
이론에 구애됨이 없이, 반응성 색상 변화제의 사용은 A-측의 pH를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 A-측과 B-측 혼합 시 혼합 조성물의 pH도 증가할 수 있다. 감소된 산도는 최종 생성물의 감소된 가교 밀도 및/또는 감소된 반응 속도를 초래할 수 있다. 발열 반응의 피크 온도는 가교 밀도의 정도를 나타낼 수 있다. 즉, 가교는 열을 발생시킬 수 있다.
반응성 색상 변화제는 경화 및/또는 발포 활성화를 지연시키고, 작업 시간을 조절하고, 경화 시간을 조절하거나, 이들의 임의 조합을 수행할 수 있다. 이론에 구애됨이 없이, 반응성 색상 변화제는 A-측의 pH를 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 혼합 조성물은 감소된 산도를 가질 수 있다. 활성화 지연, 작업 시간, 경화 시간 또는 이의 임의의 조합은 반응성 색상 변화제의 양을 증가시킴으로써 증가할 수 있다.
활성화 지연 증가, 작업 시간 증가, 경화 시간 증가 또는 이들의 조합은 사용자가 더 긴 조립 시간을 필요로 하는 특정 적용 분야에 유리할 수 있다.
활성화 지연은 오픈 시간의 증가를 의미할 수 있다. 오픈 시간은 상당한 경화 반응이 일어나기 전의 시간을 지칭할 수 있다. 2-파트 시스템의 경화 활성화 지연은 약 1분 이상, 5분 이상, 10분 이상, 또는 심지어 30분 이상일 수 있다. 2-파트 시스템의 경화 활성화 지연은 약 4시간 이하, 3시간 이하, 2시간 이하, 또는 심지어 1시간 이하일 수 있다. 지연은 더 빠르게 경화되는 경향이 있는 비발포성 조성물에 특히 유용할 수 있다.
제형 내 반응성 색상 변화제의 비율이 증가함에 따라 오픈 시간이 증가할 수 있다. 분배된 A-측 및 B-측의 점도가 증가함에 따라 오픈 시간이 감소할 수 있다. 분배된 A-측 및 B-측의 부피가 증가함에 따라 오픈 시간이 감소할 수 있다. 온도가 높아지면 오픈 시간이 감소할 수 있다.
기재에 대한 혼합 조성물의 접착력은 오픈 시간 동안 최상일 수 있다. 혼합 조성물에 의한 기재의 습윤성은 오픈 시간 동안 최상일 수 있다. 접착력 및/또는 습윤성은 랩 전단 테스트로 표시될 수 있다. 접착력 및/또는 습윤성은 파손 모드로 표시될 수 있다. 특히 접착 파손 모드에서 응집 파손 모드로의 변경 또는 그 반대의 경우이다.
작업 시간은 혼합 조성물이 더 이상 기재에 결합되지 않는 데 걸리는 시간을 지칭할 수 있다.
경화 시간은 혼합 조성물이 완전히 경화되는 데 걸리는 시간을 지칭할 수 있다. 발열 반응의 피크 온도는 전체 경화 시간을 나타낼 수 있다. 즉, 조성물이 경화되는 동안, 조성물은 발열 반응의 결과로 열이 발생하고, 조성물이 배치된 분위기 및/또는 기재와 함께 열 손실을 겪을 수 있다. 따라서, 발열 반응의 더 높은 피크 온도는 발열 반응이 조성물이 배치된 분위기 또는 기재에 열이 발산되는 속도보다 빠른 속도로 조성물에 더 많은 열을 제공하기 때문에 전체 경화 시간은 더 짧다는 것을 나타낼 수 있다. 경화 시간은 약 1분 이상, 5분 이상, 10분 이상, 30분 이상, 또는 심지어 1시간 이상일 수 있다. 경화 시간은 약 48시간 이하, 24시간 이하, 12시간 이하, 6시간 이하, 또는 심지어 3시간 이하일 수 있다.
반응성 색상 변화제는 ASTM D1652-11에 따르면 약 90 g/eq 내지 140 g/eq, 더 바람직하게는 100 g/eq 내지 130 g/eq, 또는 더욱 더 바람직하게는 111 g/eq 내지 117 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다 반응성 색상 변화제는 ASTM D445-21에 따라 25℃에서 측정된 점도가 약 2,000 cP 내지 8,000 cP, 더 바람직하게는 2,500 cP 내지 7,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 3,000 cP 내지 6,000 cP일 수 있다. 적합한 반응성 색상 변화제의 비제한적인 예는 Aditya Birla Chemicals로부터 상업적으로 입수 가능한 Epotec® YDM 441을 포함할 수 있다.
A-측은 하나 이상의 추가 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 추가 에폭시 수지는 다작용성 방향족 에폭시 수지, 다작용성 지방족 에폭시 수지, 실란 변형된 에폭시 수지, 에폭시/엘라스토머 부가물, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
추가 에폭시 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 50% 이상, 55% 이상, 또는 심지어 60% 이상의 양으로 A-측에 존재할 수 있다. 추가 에폭시 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 80% 이하, 75% 이하, 또는 심지어 70% 이하의 양으로 A-측에 존재할 수 있다.
A-측에 하나 이상의 추가 에폭시 수지를 제공하면 반응 시간이 지연되어 조성물의 작업 시간이 증가할 수 있다.
2-파트 시스템은 하나 이상의 다작용성 방향족 및/또는 지방족 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 다작용성 방향족 및/또는 지방족 에폭시 수지는 반응 생성물의 가교 밀도를 증가시키고, 반응 생성물의 기계적 특성을 개선하고, 반응 생성물의 화학적 저항성을 개선하고, 2-파트 시스템 및/또는 혼합 조성물의 점도를 감소시킬 수 있으며, 발포 반응 생성물의 셀 구조 품질을 향상시키거나 이들의 조합을 제공한다. 다작용성 방향족 및/또는 지방족 수지의 관능가(functionality)는 약 2.1 이상, 3 이상, 또는 심지어 4 이상일 수 있다. 다작용성 방향족 및/또는 지방족 수지의 관능가는 약 8 이하, 7 이하, 또는 심지어 6 이하일 수 있다.
2-파트 시스템이 A-측에 금속 탄산염을 포함하는 경우, 혼합 조성물에서 A-측과 조합될 때 B-측의 유효 작용성이 부분적으로 감소될 수 있다. 이는 B-측의 산과 A-측의 금속 탄산염이 반응하여 발포되기 때문일 수 있다. A-측은 금속 탄산염 반응으로 인해 감소된 B-측의 작용성을 보상하기 위해 증가된 작용성을 갖는 성분을 포함할 수 있다. A-측은 지방족 다작용성 에폭시 수지와 같이 2보다 높은 관능가를 갖는 반응성 성분을 사용하여 증가된 작용성으로 제형화될 수 있다.
반응성 색상 변화제를 2-파트 시스템에 포함시킴으로써 반응 생성물의 강성이 감소될 수 있다. 감소된 강성을 보상하기 위해 다작용성 에폭시 수지가 이용될 수 있다.
적합한 다작용성 수지의 예는 에폭시화 소르비톨, 에폭시화 대두 오일, 고체 에폭시 노볼락 수지, 액체 에폭시 노볼락 수지, 또는 이의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
다작용성 지방족 에폭시 수지는 ASTM D1652-11에 따르면 약 130 g/eq 내지 230 g/eq, 더 바람직하게는 약 140 g/eq 내지 220 g/eq, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 160 g/eq 내지 195 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다 다작용성 지방족 에폭시 수지는 ASTM D445-21에 따라 25℃에서 측정된 점도가 약 6,000 cP to 약 20,000 cP, 더 바람직하게는 약 7,000 cP 내지 19,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 8,000 cP 내지 18,000 cP일 수 있다. 다작용성 지방족 에폭시 수지는 에폭시화 소르비톨을 포함할 수 있다. 적합한 다작용성 지방족 에폭시 수지의 비제한적인 예는 Huntsman Advanced Materials로부터 상업적으로 입수 가능한 Erisys® GE 60을 포함할 수 있다.
다작용성 방향족 에폭시 수지는 에피클로로히드린과 비스페놀 A의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 추가 에폭시 수지는 액체 에폭시 수지일 수 있다. 추가 에폭시 수지는 ASTM D1652-11에 따르면 약 160 g/eq 내지 210 g/eq, 더 바람직하게는 약 170 g/eq 내지 200 g/eq, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 182 g/eq 내지 192 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다 추가 에폭시 수지는 ASTM D445-21에 따라 25℃에서 측정된 점도가 약 9,000 cP 내지 16,000 cP, 더 바람직하게는 약 10,000 cP 내지 15,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 11,000 cP 내지 14,000 cP일 수 있다. 적합한 이작용성 방향족 에폭시 수지의 비제한적인 예는 Olin Corporation로부터 상업적으로 입수 가능한 D.E.R.TM 331TM을 포함할 수 있다.
2-파트 시스템은 하나 이상의 에폭시 노볼락 수지를 포함할 수 있다. 에폭시 노볼락 수지는 실온(즉, 약 18℃ 내지 약 25℃)에서 액체이거나 고체일 수 있다. 2-파트 시스템은 하나 이상의 액체 에폭시 노볼락 수지, 하나 이상의 고체 에폭시 노볼락 수지, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 에폭시 노볼락 수지는 약 2.1 내지 6.5의 작용성을 가질 수 있다. 에폭시 노볼락 수지는 반응 생성물의 가교 밀도 개선, 유리 전이 온도 개선, 기계적 특성 개선, 내화학성 개선, 내습성 개선, 또는 이들의 조합을 개선하는 기능을 할 수 있다. 반응성 색상 변화제의 첨가로 인해 발생할 수 있는 가능한 강성(즉, 탄성률) 감소 중 일부를 보상하기 위해 다량의 에폭시 노볼락 수지를 사용할 수 있다. 더 높은 작용성의 에폭시 노볼락 수지는 반응성 색상 변화제의 존재로 인해 가능한 강성 감소를 보상하기 위해 조성물의 강성을 개선하는 데 사용될 수 있다. 에폭시 노볼락 수지의 선택은 반응 생성물의 원하는 점도, 기계적 특성 및 내화학성에 따라 달라질 수 있다.
하나 이상의 에폭시 노볼락 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 1% 이상, 5% 이상, 10% 이상, 또는 심지어 15% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 하나 이상의 에폭시 노볼락 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 50% 이하, 40% 이하, 30% 이하, 또는 심지어 20% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
폴리머성 고체 에폭시 노볼락 수지는 ASTM D1652-11에 따르면 약 175 g/eq 내지 250 g/eq, 더 바람직하게는 약 185 g/eq 내지 240 g/eq, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 195 g/eq 내지 230 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다 폴리머성 고체 에폭시 노볼락 수지는 ASTM D445-21에 따라 25℃에서 측정된 점도가 약 1 P 내지 80 P, 더 바람직하게는 약 5 P 내지 70 P, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 10 P 내지 60 P일 수 있다. 적합한 폴리머성 고체 에폭시 노볼락 수지의 비제한적인 예는 Hexion로부터 상업적으로 입수 가능한 EponTM SU-8을 포함할 수 있다.
액체 에폭시 노볼락 수지는 약 1.5 내지 4, 더 바람직하게는 2 내지 3.5, 더 바람직하게는 약 2.5 내지 3, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 2.65의 평균 작용가를 가질 수 있다. 액체 에폭시 노볼락 수지는 ASTM D1652-11에 따르면 약 130 g/eq 내지 200 g/eq, 더 바람직하게는 약 145 g/eq 내지 185 g/eq, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 165 g/eq 내지 178 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다 액체 에폭시 노볼락 수지는 ASTM D445-21에 따라 25℃에서 측정된 점도가 약 10,000 cP 내지 40,000 cP, 더 바람직하게는 약 15,000 cP 내지 30,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 18,000 cP 내지 28,000 cP일 수 있다. 적합한 액체 에폭시 노볼락 수지의 비제한적인 예는 Huntsman Advanced Materials로부터 상업적으로 입수 가능한 Epalloy® 8250을 포함할 수 있다.
액체 에폭시 노볼락 수지는 에피클로로히드린과 페놀-포름알데하이드 노볼락의 반응 생성물일 수 있다. 에폭시 페놀 노볼락 수지는 ASTM D1652-11에 따르면 약 145 g/eq 내지 195 g/eq, 더 바람직하게는 155 g/eq 내지 185 g/eq, 또는 더욱 더 바람직하게는 164 g/eq 내지 177 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다 에폭시 페놀 노볼락 수지는 ASTM D445-21에 따라 25℃에서 측정된 점도가 약 16,000 cP 내지 25,000 cP, 더 바람직하게는 17,000 cP 내지 24,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 18,000 cP 내지 23,000 cP일 수 있다. 적합한 액체 에폭시 노볼락 수지의 비제한적인 예에는 Olin Epoxy로부터 상업적으로 입수 가능한 D.E.N.TM 426을 포함할 수 있다.
2-파트 시스템은 하나 이상의 실란 개질된 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 실란 개질된 에폭시 수지는 반응 생성물의 접착력을 개선하는 기능을 할 수 있다. 접착은 유리, 금속 또는 둘 다에 이루어질 수 있다. 실란 기는 에폭시 수지 및 무기 기재와 공유 결합을 형성할 수 있다. 실란 개질된 에폭시 수지는 A-측에 존재할 수 있다. 실란 개질된 에폭시 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 0.5% 이상, 1% 이상, 2% 이상, 또는 심지어 3% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 실란 개질된 에폭시 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 또는 심지어 7% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
실란 개질된 에폭시 수지는 ASTM D1652-11에 따르면 약 170 g/eq 내지 240 g/eq, 더 바람직하게는 약 180 g/eq 내지 230 g/eq, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 190 g/eq 내지 220 g/eq의 에폭시 당량을 가질 수 있다 실란 개질된 에폭시 수지는 25℃에서 측정된 점도가 약 7,000 cP 내지 17,000 cP, 더 바람직하게는 약 8,000 cP 내지 16,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 9,000 cP 내지 15,000 cP일 수 있다. 적합한 실란 개질된 에폭시 수지의 비제한적인 예는 Kukdo Chemical Co., Ltd.로부터 상업적으로 입수 가능한 Epokukdo KSR 177을 포함할 수 있다.
2-파트 시스템은 하나 이상의 에폭시/엘라스토머 부가물을 포함할 수 있다. 에폭시/엘라스토머 부가물은 2-파트 시스템에 가소화 효과를 부여하고/하거나; 2-파트 시스템의 구조적 특성, 예컨대 강도, 파괴 변형률, 파괴 인성(G1c), 박리, 접착 내구성, 미경화 재료 무결성(즉, 사용 전 달라붙거나 부서지거나 변형될 가능성이 적음) 및 강성을 수정하기 위해 포함될 수 있다. 카복실 말단 부타디엔-아크릴로니트릴은 오염된 표면에 대한 접착력을 높이는 데 특히 유용할 수 있다. 오염된 표면은 자동차 산업에서 전형적인 스탬핑 윤활제를 포함할 수 있다.
부가물 중 엘라스토머는 폴리설파이드, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, 이소프렌-부타디엔 폴리머, 네오프렌, 아크릴, 천연 고무, 카복실 말단 부타디엔-아크릴로니트릴, 폴리실록산, 폴리에스테르, 우레탄 예비폴리머, 니트릴 고무 (예를 들어, 부틸 니트릴, 예컨대 카복시 말단 부틸 니트릴), 부틸 고무, 폴리설파이드 엘라스토머, 아크릴 엘라스토머, 아크릴로니트릴 엘라스토머, 실리콘 고무, 폴리에스테르 고무, 디이소시아네이트 연결 축합 엘라스토머, 스티렌 부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 디엔 고무, 클로로설폰화 폴리에틸렌, 불소화 탄화수소, 또는 이의 임의의 조합으로부터 선택될 수 있다. 에폭시/엘라스토머 부가물은 카복실 말단 폴리머(예를 들어, 부가된 카복실 말단 폴리머, 부가된 카복실 말단 부틸 니트릴)를 포함할 수 있다. 에폭시/엘라스토머 부가물은 디카복실산일 수 있다. 부가물에 적합한 엘라스토머 화합물은 필수는 아니지만 열경화성 엘라스토머일 수 있다.
본 교시에 사용하기에 적합한 추가 또는 대안적인 에폭시/엘라스토머 또는 다른 부가물의 예는 미국 특허 공개 번호 2004/0204551 A1 및 국제 공개 번호 2020/033393 A1에 개시되어 있다.
부가물 자체는 일반적으로 약 1:5 내지 5:1 부의 에폭시 대 엘라스토머, 및 더 바람직하게는 약 1:3 내지 3:1 부의 에폭시 대 엘라스토머를 포함한다. 더 전형적으로, 부가물은 적어도 약 10%, 더욱 전형적으로 적어도 약 20% 및 또는 심지어 적어도 약 30%의 엘라스토머를 포함하고, 또한 전형적으로 약 60% 이하를 포함하지만, 더 높거나 더 낮은 비율도 가능하다.
에폭시/엘라스토머 부가물은 A-측에 존재할 수 있다. 에폭시/엘라스토머 부가물은 A-측의 중량 기준으로 약 1% 이상, 5% 이상, 10% 이상, 또는 심지어 15% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 에폭시/엘라스토머 부가물은 A-측의 중량 기준으로 약 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 또는 심지어 20% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
에폭시/엘라스토머 부가물은 2개 이상의 상이한 부가물의 조합일 수 있다. 부가물은 실온(즉, 약 18℃ 내지 약 25℃)에서 고체 부가물, 액체 부가물, 또는 반고체를 포함할 수 있거나 이들의 일부 조합일 수도 있다. 부가물은 실온에서 고체인 하나 이상의 부가물을 실질적으로 전부(즉, 적어도 70%, 80%, 90% 또는 그 초과) 포함할 수 있다.
A-측은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 하나 이상의 첨가제는 금속 탄산염, 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 입자, 안료, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
2-파트 시스템은 2-파트 시스템에 하나 이상의 금속 탄산염이 존재하기 때문에 발포될 수 있다. 금속 탄산염은 산과 반응할 수 있다. 금속 탄산염은 A-측에 제공될 수 있다. 산은 B-측에 제공될 수 있다. 금속 탄산염은 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 탄산칼슘은 하나 이상의 상이한 입자 크기로 제공될 수 있다. 탄산칼슘 입자 크기의 다양한 조합이 활용될 수 있다.
금속 탄산염은 미세한 탄산칼슘과 중간 미세한 탄산칼슘의 조합으로 제공될 수 있다. 미세한 탄산칼슘은 균일하고 미세한 셀 구조를 제공할 수 있다. 미세한 및 중간 미세한 탄산칼슘의 조합은 발포와 경화 사이의 균형을 제공하여 발포체의 구조적 무결성을 제공할 수 있다.
반응 생성물은 약 10% 이상, 50% 이상, 100% 이상, 또는 심지어 200% 이상의 부피 팽창을 가질 수 있다. 반응 생성물은 약 800% 이하, 700% 이하, 600% 이하, 또는 심지어 500% 이하의 부피 팽창을 가질 수 있다.
반응 생성물의 색상 채도는 발포가 증가함에 따라 감소한다. 즉, 반응 생성물이 발포되어 부피 팽창이 커질수록 색상은 더 밝아진다. 색상 변화는 발포 및 경화가 언제, 완료되었는지, 허용 가능한 발포가 발생했는지 여부를 모니터링하기 위한 지표로 사용될 수 있다.
반응 생성물이 완전히 경화되기 전에 발포가 시작될 수 있다. 혼합 조성물의 발포 시간은 약 30초 이상, 1분 이상, 5분 이상, 또는 심지어 10분 이상일 수 있다. 혼합 조성물의 발포 시간은 약 2시간 이하, 1시간 이하, 또는 심지어 30분 이하일 수 있다. 발포 시간은 2-파트 시스템이 활발하게 발포되는 기간일 수 있다.
탄산칼슘은 초-미세 입자 크기 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 초미세 입자 크기는 약 1 마이크론 내지 3 마이크론, 더욱 바람직하게는 약 2 마이크론일 수 있다. 적합한 초미세 탄산칼슘의 비제한적인 예는 Huber Engineered Materials로부터 상업적으로 입수 가능한 Hubercarb® Q2를 포함할 수 있다.
탄산칼슘은 중간 미세 입자 크기의 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 중간 미세 입자 크기는 약 20 마이크론 내지 24 마이크론, 또는 더욱 바람직하게는 약 22 마이크론일 수 있다. 적합한 중간 미세 입자 크기의 탄산칼슘의 비제한적인 예는 Huber Engineered Materials로부터 상업적으로 입수 가능한 중간 미세 입자인 Hubercarb® Q200을 포함할 수 있다.
탄산칼슘은 중간 미세 입자 크기의 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 중간 미세 입자 크기는 약 10 마이크론 내지 16 마이크론, 또는 더욱 바람직하게는 약 13 마이크론일 수 있다. 적합한 초미세 탄산칼슘의 비제한적인 예는 Huber Engineered Materials로부터 상업적으로 입수 가능한 Hubercarb® Q325를 포함할 수 있다.
탄산칼슘은 조립 입자 크기의 탄산칼슘을 포함할 수 있다. 조립 입자 크기는 약 200 마이크론 내지 800 마이크론, 300 마이크론 내지 700 마이크론, 또는 심지어 400 마이크론 내지 600 마이크론일 수 있다. 적합한 초미세 탄산칼슘의 비제한적인 예는 Huber Engineered Materials로부터 상업적으로 입수 가능한 Hubercarb® Q40-200을 포함할 수 있다.
광물은 하나 이상의 규산염 광물을 포함할 수 있다. 규산염 광물은 하나 이상의 이노실리케이트를 포함할 수 있다. 이노실리케이트는 규회석을 포함할 수 있다. 규회석은 기계적 강도, 내구성, 접착력, 내습성, 내충격성 또는 이들의 조합을 개선할 수 있다. 하나 이상의 광물의 개별 결정 또는 결정 그룹의 외형은 침상일 수 있다. 규회석에는 발포에 기여하는 금속 탄산염이 포매되어 있을 수 있다. 9 내지 20 범위의 종횡비를 갖는 광물의 침상 구조는 반응 생성물의 기계적 강도와 내구성을 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 적합한 규회석의 비제한적 예는 NYCO Minerals Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 NYGLOS® 12 및 NYGLOS® 8; 및 Vanderbilt Minerals, LLC로부터 상업적으로 입수 가능한 Vansil® HR2000을 포함할 수 있다.
적합한 소수성 실리카의 비제한적인 예는 Evonik Corporation에서 시판하는 AEROSIL® R 202; 및 Cabot Corporation로부터 상업적으로 입수 가능한 CAB-O-SIL® TS-530 및 TS-720을 포함할 수 있다.
소수성 실리카 대신에 친유기성 필로실리케이트를 사용할 수도 있다. 적합한 친유기성 필로실리케이트의 예는 BYK-Chemie GmbH로부터 상업적으로 입수 가능한 Garamite-1958을 포함할 수 있다.
2-파트 시스템은 하나 이상의 코어-쉘 미립자 폴리머를 포함할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 반응 생성물의 파괴 인성 및 연성을 개선하는 기능을 할 수 있다. 에폭시 수지 제형은 일반적으로 강성과 고온 저항이 필요한 응용 분야로 알려져 있다. 에폭시는 취성 경향이 있다. 에폭시의 취성을 줄이기 위한 상이한 전략이 있다. 종종 코어-쉘 폴리머 입자와 같은 강인화제는 내열성에 크게 영향을 주지 않으면서 반응 생성물의 취성을 줄이고 파괴 인성을 개선하는 데 사용된다.
코어-쉘 미립자 폴리머는 A-측, B-측, 또는 둘 모두에 존재할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 A-측 또는 B-측의 중량 기준으로 약 5% 이상, 10% 이상, 또는 심지어 15% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 A-측 또는 B-측의 중량 기준으로 약 35% 이하, 30% 이하, 또는 심지어 25% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
코어-쉘 미립자 폴리머는 에폭시 수지와 미리 블렌딩되어 분산될 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 비스페놀 A계 에폭시 수지에 분산될 수 있다. 에폭시 수지는 액체 에폭시 수지일 수 있다. 에폭시 수지는 ASTM D445-21에 따라 50℃에서 측정된 점도가 약 16,000 cP 내지 약 20,000 cP, 더 바람직하게는 17,000 cP 내지 19,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 18,000 cP일 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 에폭시 수지에 약 30% 내지 45%, 더욱 바람직하게는 35% 내지 40%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 37%의 양으로 존재할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 약 100 nm 내지 300 nm, 또는 심지어 약 200 nm의 중간 입자 크기를 가질 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 폴리부타디엔을 포함할 수 있다. 적합한 코어-쉘 미립자 폴리머의 비제한적인 예는 Kaneka Corporation로부터 상업적으로 입수 가능한 Kane Ace MX-257 및 MX-267을 포함할 수 있다.
B-측
B-측은 하나 이상의 산, 산 무수물, 추가 에폭시 수지 반응 생성물, 반응성 희석제 반응 생성물, 첨가제, 비반응성 색상 변화제, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 추가 에폭시 수지 반응 생성물 및/또는 반응성 희석제 반응 생성물은 선택적일 수 있다. B-측은 본질적으로 하나 이상의 산으로 구성될 수 있다.
B-측은 하나 이상의 산을 포함할 수 있다. 산은 실온에서 액체일 수 있다. 본원에 언급된 실온은 약 18℃ 내지 약 25℃의 온도를 의미할 수 있다. 산의 pH는 7 미만일 수 있다. 산은 인산염 에스테르, 인산, 시트르산, 아세트산, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 산은 적어도 인산염 에스테르 및 선택적으로 인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 임의의 산, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 산은 인산 또는 인산염 에스테르와 혼합할 때 저장 안정성에 영향을 미치지 않을 수 있다. 산은 반응성 색상 변화제와 반응할 수 있다. 반응성 색상 변화제와의 반응은 혼합 조성물 및 반응 생성물에 색상 변화를 제공할 수 있다. 산의 pH는 비반응성 색상 변화제의 색상에 영향을 미칠 수 있다.
산은 2-파트 시스템의 발포에 기여할 수 있다.
혼합 조성물의 작업 시간은 산의 선택에 따라 조정될 수 있다. 인산 대신 인산염 에스테르를 이용하면 더 높은 pH, 더 낮은 기능성, 더 높은 점도 또는 이들의 조합으로 인해 경화 반응이 지연될 수 있다. 인산염 에스테르의 기능성과 pH를 선택하여 작업 시간을 조정할 수 있다.
B-측은 하나 이상의 인산염 에스테르를 포함할 수 있다. 인산염 에스테르는 아래와 같이 모노에폭사이드("인산염 에스테르 전구체")와 인산과의 반응 생성물일 수 있다.
인산염 에스테르는 캐슈넛 껍질 액체(CNSL)에서 유래된 인산염 에스테르를 포함할 수 있다. 캐슈넛 껍질 액체는 에폭시화될 수 있다. 에폭시화 캐슈넛 껍질 액체는 캐슈넛 껍질 액체의 하나 이상의 성분과 에피클로로히드린의 반응 생성물일 수 있다. 캐슈넛 껍질 액체의 하나 이상의 성분은 아나카드산, 카다놀, 카돌, 또는 지방족 C10-C20 모이어티와 그의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 지방족 C10-C20 모이어티는 포화되거나 불포화될 수 있다. 지방족 C10-C20 모이어티는 소수성일 수 있다. 인산염 에스테르는 아래와 같이 에폭시화 캐슈넛 껍질 액체와 인산의 반응 생성물일 수 있다.
카다놀 기반 캐슈넛 껍질 액체가 위에 예시되어 있지만, 캐슈넛 껍질 액체의 다른 성분도 본 개시내용에 의해 고려된다. 적절한 에폭시화 캐슈넛 껍질 액체의 비제한적인 예는 Cardolite Corporation, Monmouth Junction NJ로부터 상업적으로 입수 가능한 Cardolite® LITE 2513HP를 포함할 수 있다.
인산염 에스테르는 2-에틸헥실 글리시딜 에테르로부터 유도된 인산염 에스테르를 포함할 수 있다. 인산염 에스테르는 아래와 같이 2-에틸헥실 글리시딜 에테르와 인산의 반응 생성물의 이성질체일 수 있다.
상기 반응은 α 탄소에 따른 수산화물 기를 갖는 이성질체와 β 탄소에 따른 수산화물 기를 갖는 이성질체를 생성할 수 있다.
적합한 2-에틸헥실 글리시딜 에테르의 비제한적인 예는 CVC Thermoset Specialties(Moorestown, NJ)로부터 상업적으로 입수 가능한 ERISYS® GE-6을 포함할 수 있다.
인산염 에스테르는 페닐 글리시딜 에테르로부터 유도된 인산염 에스테르를 포함할 수 있다. 적합한 페닐 글리시딜 에테르의 비제한적인 예는 CVC Thermoset Specialties(Moorestown, NJ)로부터 상업적으로 입수 가능한 ERISYS® GE-13을 포함할 수 있다.
인산염 에스테르는 인산 및/또는 다인산 및/또는 인산 무수물 및/또는 포스포릴 클로라이드와 다양한 알코올("인산염 에스테르 전구체")과의 반응에 의해 생산될 수 있다.
B-측은 하나 이상의 인산염 에스테르, 인산염 에스테르 전구체, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 하나 이상의 인산염 에스테르는 사전 반응될 수 있다. B-측은 A-측과 조합되기 전에 인산과 조합될 수 있는 하나 이상의 인산염 에스테르 전구체를 포함할 수 있다.
인산염 에스테르는 화학양론적 비율 범위의 인산염 에스테르 전구체 대 인산의 반응에 의해 생산될 수 있다 하나 이상의 인산염 에스테르는 약 0.6:1 내지 1:0.6, 더 바람직하게는 약 0.7:1 내지 1:0.7, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 0.8:1 내지 1:0.8의 인산염 에스테르 전구체 대 인산의 비율로 반응에 의해 생산될 수 있다. 인산염 에스테르는 B-측의 중량 기준으로 약 40% 이상, 50% 이상, 또는 심지어 60% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 인산염 에스테르는 B-측의 중량 기준으로 약 95% 이하, 80% 이하, 또는 심지어 70% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 임의의 산, 또는 이의 임의의 조합은 B-측의 중량 기준으로 약 4% 이상, 6% 이상, 또는 심지어 8% 이상의 양으로 B-측에 존재할 수 있다. 인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 임의의 산, 또는 이의 임의의 조합은 B-측의 중량 기준으로 약 18% 이하, 16% 이하, 또는 심지어 14% 이하의 양으로 B-측에 존재할 수 있다.
B-측은 추가 인산을 포함할 수 있다. 추가 인산은 오르토-인산, 다인산, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 추가 인산은 가교 밀도를 증가시키고 오픈 시간을 감소시킬 수 있다. 사전 반응된 인산염 에스테르의 반응 속도는 B-측에 추가 인산을 추가로 첨가함으로써 증가될 수 있다. 추가 인산은 혼합 조성물의 발포 속도 및 총 발포 부피를 증가시킬 수 있다.
인산염 에스테르 대 반응성 색상 변화제의 비율은 약 85:1 내지 2.5:1, 더 바람직하게는 약 80:1 내지 5:1, 더 바람직하게는 약 70:1 내지 10:1, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60:1 내지 20:1일 수 있다.
인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 인산 또는 인산염 에스테르와 안정한 임의의 산, 또는 이의 임의의 조합 대 반응성 색상 변화제의 비율은 약 0.1:1 내지 5:1, 더 바람직하게는 약 0.5:1 내지 4:1, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1:1 내지 3:1일 수 있다.
비반응성 색상 변화제는 B-측에 존재할 수 있다. 본원에 언급된 비반응성이란 물질이 중합 반응을 겪지 않거나 중합 반응에 기여하지 않는다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 비반응성 색상 변화제는 A-측과 B-측이 혼합되어 생성되는 폴리머 사슬의 일부가 되지 않을 수 있다. 비반응성 색상 변화제는 pH에 민감할 수 있다. 비반응성 색상 변화제의 색상은 혼합물의 pH에 따라 달라질 수 있다. 본 발명에 따른 B-측의 pH는 약 1 내지 4일 수 있다. A-측의 pH는 상대적으로 높기 때문에 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 B-측 단독의 pH보다 높을 수 있다. 선택된 특정 비반응성 색상 변화제는 A-측과 혼합하기 전 B-측의 pH 및 조합된 A-측 및 B-측의 pH에 따라 달라질 수 있다.
B-측의 화학적 성질과 양립하는 경우 임의의 적합한 비반응성 색상 변화제가 본 개시내용의 시스템에 애용될 수 있고, 비반응성 색상 변화제의 색상 전이 pH가 B-측에서 최종 제품(즉, 혼합된 A-측 및 B-측)까지의 pH 변화와 협력하는 경우 B-측의 시작 pH 범위에서 pH가 증가함에 따라 색상이 변한다. 비반응성 색상 변화는 브로모크레졸 그린, 등, 또는 이의 임의의 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
비반응성 색상 변화제는 B-측의 중량 기준으로 약 0.05% 이상, 1% 이상, 또는 심지어 2% 이상의 양으로 B-측에 존재할 수 있다. 비반응성 색상 변화제는 B-측의 중량 기준으로 약 5% 이하, 4% 이하, 또는 심지어 3% 이하의 양으로 B-측에 존재할 수 있다.
B-측은 하나 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 하나 이상의 첨가제는 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 폴리머, 또는 이의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
광물은 규회석을 포함할 수 있다. 적합한 규회석의 비제한적 예는 NYCO Minerals Inc.로부터 상업적으로 입수 가능한 NYGLOS® 12 및 NYGLOS® 8; 및 Vanderbilt Minerals, LLC로부터 상업적으로 입수 가능한 Vansil® HR2000을 포함할 수 있다.
적합한 소수성 실리카의 비제한적인 예는 Evonik Corporation에서 시판하는 AEROSIL® R 202; 및 Cabot Corporation로부터 상업적으로 입수 가능한 CAB-O-SIL® TS-530 및 TS-720을 포함할 수 있다.
소수성 실리카 대신에 친유기성 필로실리케이트를 사용할 수도 있다. 적합한 친유기성 필로실리케이트의 예는 BYK-Chemie GmbH로부터 상업적으로 입수 가능한 Garamite-1958을 포함할 수 있다.
2-파트 시스템은 하나 이상의 코어-쉘 미립자 폴리머를 포함할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 반응 생성물의 파괴 인성 및 연성을 개선하는 기능을 할 수 있다. 에폭시 수지 제형은 일반적으로 강성과 고온 저항이 필요한 응용 분야로 알려져 있다. 에폭시는 취성 경향이 있다. 에폭시의 취성을 줄이기 위한 상이한 전략이 있다. 종종 코어-쉘 폴리머 입자와 같은 강인화제는 내열성에 크게 영향을 주지 않으면서 반응 생성물의 취성을 줄이고 연성을 개선하는 데 사용된다.
코어-쉘 미립자 폴리머는 A-측, B-측, 또는 둘 모두에 존재할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 A-측 또는 B-측의 중량 기준으로 약 5% 이상, 10% 이상, 또는 심지어 15% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 A-측 또는 B-측의 중량 기준으로 약 35% 이하, 30% 이하, 또는 심지어 25% 이하의 양으로 존재할 수 있다.
코어-쉘 미립자 폴리머는 에폭시 수지와 미리 블렌딩되어 분산될 수 있다. 이 경우 코어-쉘 미립자 폴리머는 A-측에 활용될 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 비스페놀 A계 에폭시 수지에 분산될 수 있다. 에폭시 수지는 액체 에폭시 수지일 수 있다. 에폭시 수지는 ASTM D445-21에 따라 50℃에서 측정된 점도가 약 16,000 cP 내지 약 20,000 cP, 더 바람직하게는 17,000 cP 내지 19,000 cP, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 18,000 cP일 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 에폭시 수지에 약 30% 내지 45%, 더욱 바람직하게는 35% 내지 40%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 37%의 양으로 존재할 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 약 100 nm 내지 300 nm, 또는 심지어 약 200 nm의 중간 입자 크기를 가질 수 있다. 코어-쉘 미립자 폴리머는 폴리부타디엔을 포함할 수 있다. 적합한 코어-쉘 미립자 폴리머의 비제한적인 예는 Kaneka Corporation로부터 상업적으로 입수 가능한 Kane Ace MX-257 및 MX-267을 포함할 수 있다.
2-파트 조성물은 A-측 대 B-측의 부피비로 혼합될 수 있다. A-측 대 B-측의 부피비는 약 10:1 내지 1:1, 더욱 바람직하게는 약 5:1 내지 2:1일 수 있다.
실시예
도 1은 A-측과 B-측의 원래 색상을 기준으로 A-측과 B-측을 혼합할 때 예상치 못한 색상이 형성되는 것을 예시한다. A열에서, A-측(왼쪽)은 백색이고, B-측(오른쪽)은 갈색이며 이 둘을 혼합하면 청색 반응 생성물을 제공한다. 백색과 갈색에서 생성되는 적어도 하나의 예상 색상은 황갈색일 수 있다. B열에서, A-측(왼쪽)은 자홍색이고 B-측(오른쪽)은 갈색이며 이 둘을 혼합하면 자주색 반응 생성물을 제공한다. 자홍색과 갈색에서 생성되는 적어도 하나의 예상 색상은 가넷(garnet)일 수 있다. C열에서, A-측(왼쪽)은 황색이고, B-측(오른쪽)은 갈색이며 이 둘을 혼합하면 녹색 반응 생성물을 제공한다. 황색과 갈색에서 생성되는 적어도 하나의 예상 색상은 더 밝은 갈색 색조일 수 있다.
도 2는 발포에 의해 생성된 점점 더 높은 부피 팽창에 의해 생성된 색상의 밝아짐(채도 감소)을 예시한다. 혼합 조성물은 청색이며 점점 더 높은 부피의 팽창으로 인해 청색의 밝은 색조가 나타난다. 부피 팽창을 더 잘 예시하기 위해 파선 참조선이 제공된다. 조성물은 왼쪽에서 오른쪽으로 더 높은 부피 팽창으로 팽창(발포)된다. 각 샘플은 동일한 양의 반응성 색상 변화제를 함유한다.
표 1은 반응성 색상 변화제인 Epotec® YDM 441의 상이한 비율을 갖는 다양한 제형을 보여준다. 비율은 반응성 색상 변화제와 A-측의 다른 성분의 집합체 사이일 수 있다. 모든 수량은 그램 단위로 제공된다.
도 3은 그래프를 예시한다. 그래프는 표 1의 제형이 발열 반응의 피크 온도에 도달하는 데 걸리는 시간의 관계를 A-측 제형 중 반응성 색상 변화제 비율의 함수로 예시한다. 발열 반응의 피크 온도에 도달하는 데 걸리는 시간은 일반적으로 A-측 제형에서 반응성 색상 변화제의 비율이 증가함에 따라 증가한다. 발열 반응의 피크 온도는 ASTM D2471-99에 따라 결정되었다.
도 4는 그래프를 예시한다. 그래프는 표 1의 제형의 A-측에서 반응성 색상 변화제의 비율과 발열 반응의 피크 온도 사이의 관계를 예시한다. A-측에서 반응성 색상 변화제의 비율이 증가함에 따라 일반적으로 발열 반응의 피크 온도는 감소한다. 발열 반응의 피크 온도는 ASTM D2471-99에 따라 결정되었다.
표 2는 B-측에서 상이한 비의 인산을 갖는 다양한 제형을 보여준다. 비율은 인산과 B-측의 다른 성분의 집합체 사이일 수 있다. A-측에 존재하는 반응성 색상 변화제의 비율은 일정하다. 인산(H3PO4)의 양을 늘리면 제형 내 반응성 색상 변화제의 존재로 인한 가교 밀도 감소를 보상할 수 있다. 인산의 양을 증가시키면 경화 활성화 지연 및/또는 전체 경화 시간을 더 길게 유지하면서 반응 생성물의 기계적 특성을 개선할 수 있다. 모든 수량은 그램 단위로 제공된다.
도 5는 그래프를 예시한다. 그래프는 B-측 제형의 인산 비율의 함수로서 발열 경화 반응의 피크 온도에 도달하는 데 걸리는 시간을 예시한다. 발열 반응의 피크 온도에 도달하는 데 걸리는 시간은 일반적으로 B-측의 인산 비율이 증가함에 따라 감소한다. 발열 반응의 피크 온도는 ASTM D2471-99에 따라 결정되었다.
도 6은 그래프를 예시한다. 그래프는 B-측 제형의 인산 비율의 함수로서 발열 반응의 피크 온도를 예시한다. B-측의 인산 비율이 증가함에 따라 일반적으로 발열 반응의 피크 온도가 증가한다. 발열 반응의 피크 온도는 ASTM D2471-99에 따라 결정되었다.
도 7은 그래프를 예시한다. 그래프는 제형 내 반응성 색상 변화제 비율의 함수로서 랩 전단 피크 응력을 예시한다. 반응성 색상 변화제의 비율이 증가함에 따라 랩-전단 피크 응력은 일반적으로 증가한다. 랩 전단 테스트는 ASTM D3163-01에 따라 수행될 수 있다.
도 8은 다양한 온도에 노출된 반응 생성물을 예시한다. 반응 생성물을 특정 온도에 약 30분 동안 노출시켰다. 실온에서 경화된 반응 생성물의 밝은 청색은 약 121℃에서 후경화될 때 약간 변한다. 149℃에 노출되면 재료의 색상이 밝은 갈색으로 변한다. 재료의 색상은 약 117℃에서 밝은 갈색에서 갈색으로 변한다. 재료의 색상은 약 204℃에서 갈색에서 암갈색으로 변한다. 재료의 색상은 약 232℃에서 암갈색에서 암갈색/흑색으로 변할 수 있다.
승온에서의 색상 변화 강도는 A-측의 반응성 색상 변화제 비율에 따라 달라질 수 있다. 표 3은 도 3에 예시된 반응 생성물의 제형을 보여준다.
표 4는 소량의 비반응성 색상 변화제는 사용된 예시적인 제형을 보여준다. 비반응성 색상 변화제는 pH에 민감하다. 비반응성 색상 변화제는 A-측과 B-측의 혼합물의 색상을 변화시킬 수 있다. 모든 수량은 그램 단위로 제공된다.
도 9는 2-파트 시스템에 비반응성 색상 변화제를 포함하는 경우의 색상 변화 효과를 예시한다. A-측과 B-측은 상단 행에 보여진다. 혼합되지 않은 A-측과 B-측의 색상은 샘플 L, M, N에서 동일하다. A-측은 황갈색이고, B-측은 갈색이다. 표 4에 따라 각 샘플에 첨가된 소량의 비반응성 색상 변화제는 A-측과 B-측의 원래 색상에 거의 변화가 없다.
각 샘플에 대한 혼합된 A-측 및 B-측 생성물은 하단 행에 표시된다. 혼합된 생성물의 색상은 제공된 비반응성 색상 변화제와 A-측과 B-측을 혼합하여 발생하는 pH 변화의 결과로 다르다. 샘플 L은 분홍색으로 변했고, 샘플 M은 밝은 청색/회색으로 변했으며, 샘플 N은 황색으로 변했다. 이러한 색상 중 어느 것도 황갈색 재료(A-측)와 갈색 재료(B-측)의 조합에서는 예상할 수 없는 것이다.
위의 설명은 예시적인 것이지 제한을 위한 것이 아니라는 것이 이해된다. 제공된 예 이외의 많은 구현예 및 많은 적용은 상기 설명을 읽은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 발명의의 범위는 상기 설명을 참조하여 결정되어서는 안 되며, 대신에 첨부된 청구범위와 그러한 청구범위에 부여된 등가물의 전체 범위를 참조하여 결정되어야 한다. 특허 출원 및 공보를 포함한 모든 기사 및 참고 문헌의 개시내용은 모든 목적을 위해 참고로 포함된다. 본원에 개시된 요지의 임의의 양태에 대한 다음 청구범위에서의 생략은 그러한 요지에 대한 부인을 의미하지 않으며, 또한 발명가가 그러한 요지를 개시된 본 발명의 요지의 일부로 간주하지 않았다고 간주되어서는 안 된다.
본원에 제시된 설명 및 예시는 당업자에게 발명, 원리 및 실제 적용을 알리기 위한 것이다. 위의 설명은 예시적인 것이지 제한을 위한 것이 아니다. 당업자는 특정 용도의 요건에 가장 적합할 수 있는 다양한 형태로 발명을 채택하고 적용할 수 있다.
따라서, 제시된 본 발명의 특정 구현예는 교시를 총망라하거나 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 따라서, 교시의 범위는 설명을 참조하여 결정되어서는 안 되며, 대신에 첨부된 청구범위와 그러한 청구범위에 부여된 등가물의 전체 범위를 참조하여 결정되어야 한다. 본원에 개시된 요지의 임의의 양태에 대한 다음 청구범위에서의 생략은 그러한 요지에 대한 부인을 의미하지 않으며, 또한 발명가가 그러한 요지를 개시된 본 발명의 요지의 일부로 간주하지 않았다고 간주되어서는 안 된다.
복수의 요소나 단계가 단일 통합 요소나 단계로 제공될 수 있다. 대안적으로, 단일 요소 또는 단계는 별도의 복수 요소 또는 단계로 분할될 수 있다.
요소 또는 단계를 설명하기 위한 "a" 또는 "하나"의 개시는 추가 요소 또는 단계를 배제하려는 의도가 아니다.
각도 측정을 설명하는 "일반적으로" 또는 "실질적으로"라는 용어는 약 +/- 10˚이하, 약 +/- 5˚이하, 또는 심지어 약 +/- 1˚이하를 의미할 수 있다. 각도 측정을 설명하는 "일반적으로" 또는 "실질적으로"라는 용어는 약 +/- 0.01˚이상, 약 +/- 0.1˚이상, 또는 심지어 약 +/- 0.5˚이상을 의미할 수 있다. 선형 측정값, 백분율 또는 비율을 설명하기 위한 "일반적으로" 또는 "실질적으로"라는 용어는 약 +/- 10% 이하, 약 +/- 5% 이하, 또는 심지어 약 +/- 1% 이하를 의미할 수 있다. 선형 측정값, 백분율 또는 비율을 설명하기 위한 "일반적으로" 또는 "실질적으로"라는 용어는 약 +/- 0.01% 이상, 약 +/- 0.1% 이상, 또는 심지어 약 +/- 0.5% 이상을 의미할 수 있다.
달리 언급되지 않는 한, 모든 범위은 끝점 및 끝점 사이의 모든 숫자가 포함한다. 범위와 관련하여 "약" 또는 "대략"을 사용하는 것은 범위의 양쪽 끝에 적용된다. 따라서, "약 20 내지 30"은 적어도 특정 끝점을 포함하여 "약 20 내지 약 30"을 포괄하도록 의도된다.
달리 명시하지 않는 한, 본원에 인용된 모든 수치는 임의의 하한값과 임의의 상한값 사이에 적어도 2 단위의 간격이 있는 경우 한 단위씩 증가하여 하한값에서 상한값까지의 모든 값을 포함한다. 예를 들어, 성분의 양이나 성질, 온도, 압력, 시간 등의 공정 변수의 값을 예를 들어, 1 내지 90, 20 내지 80, 또는 30 내지 70인 것으로 언급하면, (예를 들어, 15 내지 85, 22 내지 68, 43 내지 51, 30 내지 32, 등)와 같은 중간 범위 값이 본 명세서의 교시 내에 있는 것으로 의도된다. 마찬가지로, 개별 중간 값도 본 교시 내에 있다. 1 미만인 값의 경우, 1단위는 적절하게 0.0001, 0.001, 0.01 또는 0.1로 간주된다. 이는 구체적으로 의도된 것의 예일 뿐이며 열거된 최저 값과 최고 값 사이의 수치의 모든 가능한 조합은 유사한 방식으로 본원에서 명시적으로 언급되는 것으로 간주된다. 달리 언급되지 않는 한, 모든 범위은 끝점 및 끝점 사이의 모든 숫자가 포함한다.
알 수 있는 바와 같이, 본원에서 "중량부"로 표현된 양의 교시는 또한 중량 퍼센트의 관점에서 표현된 동일한 범위를 고려한다. 따라서, "생성된 조성물의 적어도 'x' 중량부"의 관점에서 범위의 표현은 또한 생성된 조성물의 중량 퍼센트로 인용된 동일한 양의 "x" 범위의 교시를 고려한다.
조합을 설명하기 위한 "본질적으로 구성되는"이라는 용어에는 식별된 요소, 성분, 구성요소 또는 단계와 조합의 기본적이고 새로운 특성에 실질적으로 영향을 미치지 않는 기타 요소 성분, 구성 요소 또는 단계가 포함된다. 본원에서 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계의 조합을 설명하기 위해 "포함하는" 또는 "포함하는"이라는 용어의 사용은 또한 요소, 성분, 구성요소, 또는 단계로 본질적으로 구성되는 구현예를 고려한다.
특허 출원 및 공보를 포함한 모든 기사 및 참고 문헌의 개시내용은 모든 목적을 위해 참고로 포함된다. 서면 설명에 참고로 포함된 다음의 청구범위로부터 알 수 있듯이 다른 조합도 가능하다.

Claims (70)

  1. 색상 변화 2-파트 시스템으로서,
    A-측, 및
    하나 이상의 산을 포함하는 B-측을 포함하고,
    반응성 색상 변화제는 A-측에 존재하거나; 비반응성 색상 변화제는 A-측 및/또는 B-측에 존재하거나; 둘다인, 2-파트 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 반응성 색상 변화제는 클로로아닐린, 메틸아닐린, 및 클로로메틸아닐린으로부터 선택된 아닐린 유도체를 포함하는, 2-파트 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 반응성 색상 변화제는 4,4'-메틸렌디아닐린 유도체를 포함하는, 2-파트 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 색상 변화제는 에폭시화되어 반응성이 에폭시 작용기에 기초하는, 2-파트 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 반응성 색상 변화제는 4,4'-메틸렌디아닐린 테트라-글리시딜 에테르인, 2-파트 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 0.1% 내지 30%, 더 바람직하게는 약 1% 내지 25%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 5% 내지 20%의 양으로 A-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 변색 공정은 pH 민감성인, 2-파트 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, A-측에 제공되는 비반응성 색상 변화제는 크레졸 레드, 크리스탈 바이올렛, 또는 둘 다를 포함하는, 2-파트 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 비-반응성 색상 변화제는 A-측의 중량 기준으로 약 0.05% 내지 5%, 더 바람직하게는 약 0.1% 내지 3%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1% 내지 2%의 양으로 A-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, B-측에 제공되는 비-반응성 색상 변화제는 브로모크레졸 그린을 포함하는, 2-파트 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 비-반응성 색상 변화제는 B-측의 중량 기준으로 약 0.05% 내지 5%, 더 바람직하게는 약 0.1% 내지 3%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1% 내지 2%의 양으로 B-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, A-측은 바람직하게는 하나 이상의 다작용성 방향족 에폭시 수지, 다작용성 지방족 에폭시 수지, 에폭시 노볼락 수지, 실란 개질된 에폭시 수지, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 추가의 에폭시 수지를 포함하는, 2-파트 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 하나 이상의 추가 에폭시 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 50% 내지 80%, 더 바람직하게는 약 55% 내지 75%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60% 내지 70%의 양으로 존재하는, 2-파트 시스템.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 실란 개질된 에폭시 잔류물은 A-측의 중량 기준으로 약 0.5% 내지 10%, 더 바람직하게는 약 1% 내지 9%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 2% 내지 8%의 양으로 존재하는, 2-파트 시스템.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 에폭시 노볼락 수지는 하나 이상의 액체 에폭시 노볼락 수지 및 하나 이상의 고체 에폭시 노볼락 수지를 모두 포함하는, 2-파트 시스템.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, A-측은 하나 이상의 첨가제를 포함하고; 그리고
    하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 금속 탄산염, 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 폴리머, 안료, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 금속 탄산염은 탄산칼슘, 바람직하게는 초미립 탄산칼슘, 미립 탄산칼슘, 중간 미립 탄산칼슘, 중간 탄산칼슘, 조립 탄산칼슘, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, A-측과 B-측을 혼합한 후, A-측 및 B-측의 원래 미팽창된 부피의 약 10% 내지 800%, 더 바람직하게는 약 50% 내지 700%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 100% 내지 600%의 부피로 팽창하는, 2-파트 시스템.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, A-측은 본질적으로 반응성 색상 변화제로 구성되는, 2-파트 시스템.
  20. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 산은 적어도 하나 이상의 인산염 에스테르 및 선택적으로 인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 하나 이상의 인산염 에스테르는 캐슈넛 껍질 액체 기반 인산염 에스테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르 기반 인산염 에스테르, 페닐 글리시딜 에테르 기반 인산염 에스테르, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 인산염 에스테르는 B-측의 중량 기준으로 약 40% 내지 95%, 더 바람직하게는 약 50% 내지 80%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60% 내지 70%의 양으로 B-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  23. 제20항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 선택적인 인산, 시트르산, 아세트산, 또는 이의 임의의 조합은 B-측의 중량 기준으로 약 4% 내지 18%, 더 바람직하게는 약 6% 내지 16%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 8% 내지 14%의 양으로 B-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, B-측은 하나 이상의 첨가제를 포함하고; 그리고
    하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 금속 탄산염, 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 폴리머, 안료, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  25. 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 2-파트 조성물은 열경화성인, 2-파트 시스템.
  26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합된 A-측 및 B-측의 색상은 A-측의 원래 색상 및 B-측의 원래 색상의 혼합물로부터 색상 이론(예를 들어, 청색과 황색이 결합하여 녹색이 되는 경우)에 따라 예상되는 색상이 아닌 것인, 2-파트 시스템.
  27. 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, A-측의 pH는 약 5 내지 10인, 2-파트 시스템.
  28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, B-측의 pH는 7 미만인, 2-파트 시스템.
  29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, B-측의 pH는 5 미만인, 2-파트 시스템.
  30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 A-측 단독의 pH 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 8 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 7 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  33. 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 5 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  34. 제1항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 접착제 및 실런트로부터 선택되는, 2-파트 시스템.
  35. 제1항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 발포체이고, 발포 가능하고, 접착제이고, 구조 접착제이고, 실런트이고, 발포가 없고, 테이프를 형성하는 데 사용되거나 이의 임의의 조합인 것인, 2-파트 시스템.
  36. 제1항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 N-메트딜아닐린, 2,5-디메트독시아닐린, 2-아세틸-페노트디아진, 3-클로로-2-메트딜아닐린, 3-클로로-4-메트딜아닐린, 3-클로로아닐린, 4-클로로-3-아미노 벤조 트리플루오라이드, 5-클로로-2-아미노 벤조 트리플루오라이드, 5-클로로-2-메트딜아닐린, 클로로아닐린, 클로로디메트독시아닐린, 데하이드로트디오 톨루이딘, 디클로로아닐린, 디메틸아닐린, 메타 톨루이딘, o-클로로-p-니트로아닐린, 파라 톨루이딘, 페노트디아진, 페닐렌디아민, 및 이의 임의의 조합으로부터 선택되는 아닐린 유도체를 포함하는, 2-파트 시스템.
  37. 2-파트 접착제와 2-파트 실런트로부터 선택되는 2-파트 시스템로서, A-측 및 B-측을 포함하고;
    A-측 및 B-측은 서로 분리되어 있고;
    A-측과 B-측과의 혼합 시, 생성된 혼합물은 A-측 및 B-측과 다른 색상, 또는 색조 또는 시각적 표시기를 발달시키고;
    B-측은 하나 이상의 산을 포함하고;
    (i) A-측은 에폭시, 아미노, 하이드록실, 메틸, 카보닐, 카복실 및 포스페이트로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 작용기를 갖는 제1 pH 민감성 염료를 포함하고; (ii) A-측 및/또는 B-측은 제1 pH 민감성 염료와 다른 제2 pH 민감성 염료를 포함하며, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 작용기를 갖지 않으며; 또는 (i)와 (ii) 둘 다인, 2-파트 시스템.
  38. 제37항에 있어서, 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 클로로아닐린, 메틸아닐린, 및 클로로메틸아닐린으로부터 선택된 아닐린 유도체를 포함하는, 2-파트 시스템.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서, 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 4,4'-메틸렌디아닐린 유도체를 포함하는, 2-파트 시스템.
  40. 제37항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 에폭시화되어 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 에폭시 작용기를 기반으로 반응성이 있는, 2-파트 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 4,4'-메틸렌디아닐린 테트라-글리시딜 에테르인, 2-파트 시스템.
  42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 A-측의 중량 기준으로 약 0.1% 내지 30%, 더 바람직하게는 약 1% 내지 25%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 5% 내지 20%의 양으로 A-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  43. 제37항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, A-측에 제공된 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 크레졸 레드, 크리스탈 바이올렛, 또는 둘 다를 포함하는, 2-파트 시스템.
  44. 제37항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 A-측의 중량 기준으로 약 0.05% 내지 5%, 더 바람직하게는 약 0.1% 내지 3%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1% 내지 2%의 양으로 A-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  45. 제37항 내지 제44항 중 어느 한 항에 있어서, B-측에 제공된 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 브로모크레졸 그린을 포함하는, 2-파트 시스템.
  46. 제37항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상은 B-측의 중량 기준으로 약 0.05% 내지 5%, 더 바람직하게는 약 0.1% 내지 3%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 1% 내지 2%의 양으로 B-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  47. 제37항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, A-측은 바람직하게는 하나 이상의 다작용성 방향족 에폭시 수지, 다작용성 지방족 에폭시 수지, 에폭시 노볼락 수지, 실란 개질된 에폭시 수지, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 추가의 에폭시 수지를 포함하는, 2-파트 시스템.
  48. 제47항에 있어서, 하나 이상의 추가 에폭시 수지는 A-측의 중량 기준으로 약 50% 내지 80%, 더 바람직하게는 약 55% 내지 75%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60% 내지 70%의 양으로 존재하는, 2-파트 시스템.
  49. 제47항 또는 제48항에 있어서, 실란 개질된 에폭시 잔류물은 A-측의 중량 기준으로 약 0.5% 내지 10%, 더 바람직하게는 약 1% 내지 9%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 2% 내지 8%의 양으로 존재하는, 2-파트 시스템.
  50. 제47항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서, 에폭시 노볼락 수지는 하나 이상의 액체 에폭시 노볼락 수지 및 하나 이상의 고체 에폭시 노볼락 수지를 모두 포함하는, 2-파트 시스템.
  51. 제37항 내지 제50항 중 어느 한 항에 있어서, A-측은 하나 이상의 첨가제를 포함하고; 그리고
    하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 금속 탄산염, 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 폴리머, 안료, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  52. 제51항에 있어서, 금속 탄산염은 탄산칼슘, 바람직하게는 초미립 탄산칼슘, 미립 탄산칼슘, 중간 미립 탄산칼슘, 중간 탄산칼슘, 조립 탄산칼슘, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  53. 제37항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, A-측과 B-측을 혼합한 후, A-측 및 B-측의 원래 미팽창된 부피의 약 10% 내지 800%, 더 바람직하게는 약 50% 내지 700%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 100% 내지 600%의 부피로 팽창하는, 2-파트 시스템.
  54. 제37항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, A-측은 제1 또는 제2 pH 민감성 염료 중 하나 이상으로 본질적으로 구성되는, 2-파트 시스템.
  55. 제37항 내지 제54항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 산은 적어도 하나 이상의 인산염 에스테르 및 선택적으로 인산, 시트르산, 아세트산, 다른 산성 인 화합물, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  56. 제55항에 있어서, 하나 이상의 인산염 에스테르는 캐슈넛 껍질 액체 기반 인산염 에스테르, 2-에틸헥실 글리시딜 에테르 기반 인산염 에스테르, 페닐 글리시딜 에테르 기반 인산염 에스테르, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  57. 제55항 또는 제56항에 있어서, 인산염 에스테르는 B-측의 중량 기준으로 약 40% 내지 95%, 더 바람직하게는 약 50% 내지 80%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 60% 내지 70%의 양으로 B-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  58. 제55항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 선택적인 인산, 시트르산, 아세트산, 또는 이의 임의의 조합은 B-측의 중량 기준으로 약 4% 내지 18%, 더 바람직하게는 약 6% 내지 16%, 또는 더욱 더 바람직하게는 약 8% 내지 14%의 양으로 B-측에 존재하는, 2-파트 시스템.
  59. 제27항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서, B-측은 하나 이상의 첨가제를 포함하고; 그리고
    하나 이상의 첨가제는 하나 이상의 금속 탄산염, 광물, 보강 섬유, 소수성 실리카, 코어-쉘 미립자 폴리머, 안료, 또는 이의 임의의 조합을 포함하는, 2-파트 시스템.
  60. 제37항 내지 제59항 중 어느 한 항에 있어서, 2-파트 조성물은 열경화성인, 2-파트 시스템.
  61. 제37항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 혼합된 A-측 및 B-측의 색상은 A-측의 원래 색상 및 B-측의 원래 색상의 혼합물로부터 색상 이론(예를 들어, 청색과 황색이 결합하여 녹색이 되는 경우)에 따라 예상되는 색상이 아닌 것인, 2-파트 시스템.
  62. 제37항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, A-측의 pH는 약 5 내지 10인, 2-파트 시스템.
  63. 제37항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, B-측의 pH는 7 미만인, 2-파트 시스템.
  64. 제37항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, B-측의 pH는 5 미만인, 2-파트 시스템.
  65. 제37항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 A-측 단독의 pH 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  66. 제37항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 8 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  67. 제37항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 7 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  68. 제37항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 조합된 A-측 및 B-측의 pH는 5 미만인 것인, 2-파트 시스템.
  69. 제37항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 발포체이고, 발포 가능하고, 접착제이고, 구조 접착제이고, 실런트이고, 발포가 없고, 테이프를 형성하는 데 사용되거나 이의 임의의 조합인 것인, 2-파트 시스템.
  70. 제37항 내지 제69항 중 어느 한 항에 있어서, 시스템은 N-메트딜아닐린, 2,5-디메트독시아닐린, 2-아세틸-페노트디아진, 3-클로로-2-메트딜아닐린, 3-클로로-4-메트딜아닐린, 3-클로로아닐린, 4-클로로-3-아미노 벤조 트리플루오라이드, 5-클로로-2-아미노 벤조 트리플루오라이드, 5-클로로-2-메트딜아닐린, 클로로아닐린, 클로로디메트독시아닐린, 데하이드로트디오 톨루이딘, 디클로로아닐린, 디메틸아닐린, 메타 톨루이딘, o-클로로-p-니트로아닐린, 파라 톨루이딘, 페노트디아진, 페닐렌디아민, 및 이의 임의의 조합으로부터 선택되는 아닐린 유도체를 포함하는, 2-파트 시스템.
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