KR970000309B1 - Adhesives for micro-capsule - Google Patents

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재단법인 한국화학연구소
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Abstract

A microcapsule-type adhesive was manufactured by mixing the anaerobic microcapsule type adhesive and binder solution, coating and drying to give the titled adhesive. Thus, a mixture of gelatin and arabic gum as surfactant, raw material for capsule such as triisocyanate[2-ethyl-2-(hydroxy methyl)-1,3-propanediol, an adhesive monomer such as trimethylol propane triacrylate, M-methyl styrene and vinyl toluene, a reducing agent such as N,N'-dimethyl-p-toluidine, an oxidizing agent such as cumene hydro peroxide, and an organic solvent such as tetrachloroethylene and toluene were stirred at 60deg.C for 1 hour, where ethylene glycol which is the raw material for the other capsule is added to the mixture for a interfacial polymerization to give round-shaped polyurethane microcapsule.

Description

마이크로 캡슐형 접착제의 제조방법Manufacturing method of microcapsule adhesive

제1도는 본 발명의 실시예 2에 얻은 마이크로캡슐화 되어 있는 혐기성 접착제가 바인더와 함께 볼트(bolt)에 코팅되어 있는 것을 나타낸 것이고,FIG. 1 shows that the microencapsulated anaerobic adhesive obtained in Example 2 of the present invention is coated on a bolt together with a binder.

제2도는 본 발명의 실시예 2에서 얻은 마이크로 캡슐형 접착제와 시판되는 일본 THREE BOND사 등급제품을 아연 도금한 볼트(직경 3/8in, 길이 1.1/4in)/너트에 적용, 25℃에서 체결하고, 24시간 후의 접착강도(파괴-풀림 토오크)를 비교한 것이다.FIG. 2 is applied to a galvanized bolt (3/8 in diameter, 1.1 / 4 in length) / nut of the microcapsule adhesive obtained in Example 2 of the present invention and a commercially available Japanese THREE BOND grade product, and fastened at 25 ° C. , After 24 hours, the adhesive strength (breakdown-torque torque) is compared.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 바인더 2 : 마이크로 캡슐1: binder 2: microcapsules

본 발명은 마이크로 캡슐화되어 있는 혐기성 접착제를 바인더 용액과 함께 혼합하고, 코팅, 건조하여 접착제를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 볼트나 나사를 고정할 때 액상의 혐기성 접착제를 발라서 직접 사용하지 않고, 이를 마이크로 캡슐화하여 바인더 용액과 함께 사용부위에 코팅, 건조하여 편리하게 사용하는 바, 이 제조법은 마이크로 캡슐 내부의 혐기성 단량체와 올리고머(oligomer)간의 화학 반응은 물론 캡슐 내부물질인 유기용매와 용매활성화형 바인더 수지간의 용매활성화 반응등의 조합으로 접착력을 향상시키는 것을 특징으로 하고 있다.The present invention relates to a method for preparing an adhesive by mixing, coating and drying the microencapsulated anaerobic adhesive with a binder solution, and more particularly, does not directly apply a liquid anaerobic adhesive when fixing a bolt or screw. Instead, the microcapsule is coated and dried on the use part together with the binder solution, and conveniently used. This preparation method is an organic solvent and solvent, which are internal substances of the capsule, as well as a chemical reaction between the anaerobic monomer and the oligomer in the microcapsule. It is characterized by improving the adhesive force by a combination of a solvent activation reaction between the activated binder resins.

오랜 세월에 걸쳐 기계 기술자들은 볼트/너트(nut)나 나사를 사용하여 기계장치나 부품들을 조립하는데 있어, 장시간 사용해도 풀림에 견딜 수 있도록 고정시키는 방법에 대해 고안을 해왔으며, 그 결과, 풀림방지 기능을 보완한 여러 가지 모양의 볼트/너트와 나사들이 만들어졌다.For many years, mechanical technicians have devised a method of assembling a machine or part using bolts / nuts or screws to secure it to withstand loosening even after prolonged use. Various shapes of bolts / nuts and screws were created to complement the function.

그럼에도 불구하고 기계장치나 부품에 사용된 볼트/너트와 나사들은 장시간 사용에 따라 주위에 적용된 환경에 대한 저항이 적어지고 볼트/너트와 나사들이 풀리게 된다. 여기서 볼트/너트들이 풀리는 이유를 설명하면 다음과 같다.Nevertheless, bolts / nuts and screws used in machinery or components will have less resistance to the environment applied to them over long periods of time and the bolts / nuts and screws will loosen. Here is why the bolts / nuts are loosened.

모든 볼트/너트는 체결(締結)과 풀림이 가능하도록 볼트와 너트사이에는 틈새(clearance)가 형성되어 있다. 즉, 서로간에 움직일 수 있는 공간이 존재하고 있다.All bolts / nuts have a clearance between the bolts and nuts to allow tightening and loosening. In other words, there is a space that can move between each other.

여기서 볼트의 나사면을 기울어진 경사면으로 보고 그 위에 너트가 마찰력에 의해 미끄러지지 않고 있다고 가정해보면, 주변 환경이 너트에 풀림에 관계되는 회전운동이나 진동등과 같은 미끄러짐의 원인을 제공할때는 너트가 풀리면서 볼트와 틈새가 커지고 상호간에 마찰도 적어지면서 점차 풀리게 된다. 이때 너트를 조이는 힘이 클수록 미끄러짐의 가능성을 줄일 수는 있으나 일단 움직임이 발생하면 그 조이는 힘은 풀림을 도와주게 된다. 일반적으로 볼트/너트 풀림의 원인들로는 충격이나 내부압력은 물론이고, 체결된 부위가 휜다든지, 상이한 재질로 수축·팽창이 동반된다든지 하는 이유들을 들 수가 있다.Here, suppose the screw surface of the bolt is an inclined slope and assumes that the nut is not slipping on it by friction. When the surrounding environment provides the cause of slipping such as rotational movement or vibration related to loosening of the nut, As the bolts and gaps become larger and less friction between them, they loosen gradually. At this time, the greater the tightening force of the nut can reduce the possibility of slipping, but once the movement occurs, the tightening force helps to loosen. In general, the causes of bolt / nut loosening include shocks and internal pressures, as well as reasons for tightening of the tightened part or accompanying shrinkage and expansion of different materials.

따라서 볼트/너트나 나사의 풀림을 방지하려면 너트나 나사의 회전운동을 방지함은 물론 풀림이 시작되더라도 풀림을 제동시키는 기능이 보완되어야 한다. 이 기능을 나사 고정용 접착제를 사용하여 얻을 수가 있는데, 이 접착제는 볼트/너트의 틈새를 모두 채우게 되며 이로인해 너트의 회전움직임이나 측면움직임을 막아주게 된다. 즉, 볼트/너트 틈새를 접착제로 채워서 그 접착제를 경화시키면 볼트/너트의 요철()부위까지 접착제가 스며들고, 이런 이유로 외부에서 오는 풀림의 원인에 저항하는 걸림 기능을 갖게 되는 것이다.Therefore, in order to prevent loosening of bolts / nuts or screws, the function of preventing rotation of nut or screw as well as braking of loosening should be supplemented even if loosening starts. This can be achieved by using a screw adhesive, which will fill all the gaps in the bolts / nuts, thereby preventing the nut from rotating or sideways. That is, filling the bolt / nut gap with an adhesive and hardening the adhesive, the unevenness of the bolt / nut ( The adhesive penetrates to the site, which is why it has a locking function that resists the cause of loosening from the outside.

여기서, 관련 연구결과의 실예로 마이크로 캡슐내에 소수성(hydrophobic)이고 휘발성인 용매가 들어 있는 것을 접착제화 하는 방법(미국특허 제4,610,937호)이 있는데, 이는 마이크로 캡슐내에 있는 휘발성 용매에 의한 용매 활성화만을 사용하는 방법으로 화학반응형의 접착방법에 비하여 접착력이 매우 약하다.Here, for example, a method of gluing a hydrophobic and volatile solvent in a microcapsule (US Pat. No. 4,610,937), which uses only solvent activation by a volatile solvent in a microcapsule, is used. The adhesive strength is very weak compared to the chemical reaction bonding method.

이와 관련하여 마이크로 캡슐의 내부물질을 접착성분의 단량체, 개시제등으로만 채울때는 계면중합의 화학적 방법에 의한 캡슐 형성 반응도 높은 점도 때문에 장애를 받게 되며, 물리화학적인 방법인 코아셀베이션이나 복합-코아셀베이션등의 방법에 의해서도 캡슐을 제조하는데 복잡한 과정과 많은 시간이 걸리게 된다.In this regard, when the internal substance of the microcapsules is filled only with monomers and initiators of adhesive components, the formation reaction of the capsule by the chemical method of interfacial polymerization is also hindered due to the high viscosity, and the physicochemical method such as core celsation or composite-core The method such as selvation also takes a complicated process and a lot of time to produce the capsule.

그럼으로 본 발명에서는 마이크로 캡슐 내부에 있는 유기용매와 캡슐 바인더 수지간의 용매 활성화형 접착방법과 혐기성 단량체의 화학반응을 동시에 이용함으로써 접착력을 높였다.Therefore, in the present invention, the adhesion is enhanced by simultaneously using the solvent-activated adhesion method between the organic solvent and the capsule binder resin in the microcapsule and the chemical reaction of the anaerobic monomer.

다시말해서 본 발명에서는 우선 계면중합방법으로 마이크로 캡슐 내부물질로 접착성분의 단량체, 개시제, 유기용매등이 포함되도록 제조하였으며, 마이크로 캡슐 내부의 유기용매를 이용할 수 있는 용매 활성화형의 바인더 수지를 함께 배합하여 화학적 및 물리화학적인 방법들을 동시에 이용하였다.In other words, in the present invention, the monomer, initiator, organic solvent, and the like of the adhesive component are included as the inner material of the microcapsule by the interfacial polymerization method, and the solvent-activated binder resin which can use the organic solvent inside the microcapsules is blended together. Chemical and physicochemical methods were used simultaneously.

본 발명에 따른 마이크로 캡슐의 제조과정을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 접착성분의 단량체, 소량의 유기용매, 산화제/환원제 및 캡슐벽막을 형성할 한쪽의 캡슐벽막 원료 A가 녹아있는 오일상(oil-phase)을 계면활성제가 녹아 있는 다량의 수용액에 넣은 다음에 교반기를 이용하여 일정한 속도로 교반·분산시켜서 접착성분의 단량체, 개시제 및 유기용매가 들어 있는 둥근 형태의 오일방울(oil-droplets)을 형성시킨다.Looking at the manufacturing process of the microcapsules according to the present invention. That is, the oil-phase in which one of the adhesive monomer, a small amount of an organic solvent, an oxidizing agent / reducing agent, and one capsule wall material A to form the capsule wall film is dissolved is added to a large amount of aqueous solution in which the surfactant is dissolved. Stirring and dispersing at a constant rate using a stirrer to form round oil-droplets containing the monomer, initiator and organic solvent of the adhesive component.

계속 일정한 속도로 교반하여 주면서 오일방울에 녹아 있는 캡슐벽막 원료 A와 반응할 수 있는 다른 한쪽의 캡슐벽막 원료 B를 수용액에 첨가하면 오일방울내에 녹아있는 캡슐벽막 원료 A와 수용액에 첨가되는 캡슐벽막 원료 B가 오일방울과 수용액의 계면(interface)에서 캡슐벽막을 형성하는 계면중합반응이 일어나서 접착성분의 단량체, 개시제, 유기용매등이 들어 있는 마이크로 캡슐이 형성된다. 이때 캡슐벽막 원료 A와 캡슐벽막 원료 B간에 계면중합반응은 기계적 강도가 큰 안정한 마이크로 캡슐이 만들어 질때까지 충분히 진행시킨다.While stirring at a constant speed, the other capsule wall material B which can react with the capsule wall material A dissolved in the oil droplets is added to the aqueous solution. The capsule wall material A dissolved in the oil droplets and the capsule wall material added to the aqueous solution An interfacial polymerization reaction in which B forms a capsule wall film at the interface between the oil droplet and the aqueous solution occurs to form a microcapsule containing monomers, an initiator, an organic solvent, and the like of an adhesive component. At this time, the interfacial polymerization reaction between the capsule wall material A and the capsule wall material B proceeds sufficiently until a stable microcapsule having high mechanical strength is formed.

이후 마이크로 캡슐이 들어 있는 수용액을 여과하면 캡슐벽막에 존재하는 수분/미량의 유기용매들 때문에 캡슐들간에 서로 엉겨 붙게 된다. 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 여과시에 알콜 또는 알콜수용액으로 캡슐을 세척하며, 동결(凍結)건조나 분무(紛霧)건조등의 과정을 거쳐 원하는 크기의 마이크로 캡슐을 얻게 된다.Then, when the aqueous solution containing the microcapsules is filtered, the capsules are entangled with each other due to the water / trace organic solvents present in the capsule wall. In order to prevent this, in the present invention, the capsules are washed with an alcohol or an aqueous alcohol solution during filtration, and microcapsules having a desired size are obtained through a process such as freeze drying or spray drying.

본 발명의 마이크로 캡슐은 캡슐벽막 원료 A와 캡슐벽막 원료 B가 오일방울과 수용액의 계면에서 계면중합반응을 수행하므로써 형성되며, 캡슐벽막 원료 A 및 캡슐벽막 원료 B의 선택에 의해 캡슐벽막의 특성이 달라질 수 있다. 본 발명의 마이크로 캡슐벽막 성분으로서 아미노 플라스트(aminoplast), 폴리아미드 또는 폴리우레탄이 바람직한 바, 이는 피막의 형성과정이 빠르고 피막조직이 치밀하기 때문이다.The microcapsules of the present invention are formed by performing the interfacial polymerization reaction between the capsule wall material A and the capsule wall material B at the interface between the oil droplet and the aqueous solution, and the characteristics of the capsule wall film are determined by the selection of the capsule wall material A and the capsule wall material B. Can vary. As a microcapsule wall component of the present invention, aminoplast, polyamide or polyurethane is preferable because the formation process of the film is fast and the film structure is dense.

캡슐벽막 원료 A와 캡슐벽막 원료 B의 선택에 있어서, 아미노 플라스트(aminoplast)성분의 마이크로 캡슐벽막을 형성하고자 한다면 젤라틴과 우레아, 멜라민, 포름알데히드 등을 사용한다. 폴리아미드 성분의 마이크로 캡슐벽막을 형성하고자 한다면, 1,6-헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 테트라에틸렌트리아민, 테트라에틸렌펜타아민 중에서 선택된 다관능성 아민과 세바코닐 클로라이드, 테레프탈로일 클로라이드 등 중에서 선택된 2염기산 클로라이드를 사용한다. 폴리우레탄 성분의 마이크로 캡슐벽막을 형성하고자 한다면 디페닐메탄-4,4'-디이소시안네이트(diphenylmethane-4,4-diiscoyanate, 이하 MDI로 표기함), 토일렌-2,4-디이소시아네이트(toylene-2,4-diisocyanate, 이하 TDI로 표기함)중에서 선택된 다관능성 이소시안네이트와 에틸렌글리콜, 글리세롤, 레소르시놀등 중에서 선택된 다관능성 알콜을 사용한다.In the selection of the capsule wall material A and the capsule wall material B, gelatin, urea, melamine, formaldehyde, and the like are used to form a microcapsule wall film of an aminoplast component. To form a microcapsule wall of the polyamide component, polyfunctional amines selected from 1,6-hexamethylenediamine, diethylenetriamine, tetraethylenetriamine, tetraethylenepentaamine, sebaconyl chloride, terephthaloyl chloride, and the like Dibasic acid chloride selected from among. To form a microcapsule wall of polyurethane component, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (hereinafter referred to as MDI), toylene-2,4-diisocyanate ( polyfunctional isocyanate selected from toylene-2,4-diisocyanate (hereinafter referred to as TDI), and polyfunctional alcohol selected from ethylene glycol, glycerol, resorcinol, and the like.

한편 마이크로 캡슐을 볼트나 나사에 코닝할때 사용하는 바인더 용액은 캡슐 내부에 들어 있는 접착성분의 단위체, 유기용매등과 상호작용하여 접착력을 향상시키는데 그 바인더 용액의 제조는 다음과 같이 이루어진다.On the other hand, the binder solution used when corning the microcapsule on the bolt or screw interacts with the unit of the adhesive component, the organic solvent, etc. contained in the capsule to improve the adhesion. The preparation of the binder solution is performed as follows.

산화제와 환원제는 본 발명에서는 중합반응의 개시제로서 사용되며, 환원제로는 N,N'-디메틸-p-톨루이딘 등을 사용하고, 산화제로는 쿠멘히드로퍼옥시드 등을 사용한다. 그리고 이러한 개시제에 의해 개시반응이 될 수 있는 혐기성 단량체 및 올리고머(oligomer)들로는 2-히드록시에틸(메타) 아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타) 아크릴레이트, 라우릴(메타) 아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타) 아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타) 메타(아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜로 디(메타) 아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜 디(메타) 아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타) 아크릴레이트 및 그 유도체등 중에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 사용하며, 이는 사용하는 용매에 균일하게 용해시킨다.In the present invention, the oxidizing agent and the reducing agent are used as initiators of the polymerization reaction, N, N'-dimethyl-p-toluidine and the like are used as reducing agents, and cumene hydroperoxide and the like are used as oxidizing agents. Anaerobic monomers and oligomers that can be initiated by such initiators include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, and ethylene. Glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) meth (acrylate), triethyleneglycol di (meth) acrylate, tetraethyleneglycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate And one or two or more selected from the derivatives, and the like, which are uniformly dissolved in the solvent used.

여기에 부가하여 접착력을 증진시켜 주는 수지 성분으로서 카르복실기로 변성된 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체(carboxyl-modified vinyl chloride-vinyl acetate copolyment copolymer, 이하 VCVA로 표기함) 또는 히드록시기로 변성된 비닐클로라이드-비닐아세테이트 공중합체(hydroxyl-modified vinyl chloride-vinylacetate copolymer, 이하 HVCVA로 표기함)등을 사용하는 용매에 용해시킨다.In addition to this, as a resin component that promotes adhesion, a carboxyl-modified vinyl chloride-vinyl acetate copolyment copolymer (hereinafter referred to as VCVA) or a hydroxy group-modified vinyl chloride-vinyl It is dissolved in a solvent using an acetate copolymer (hereinafter referred to as HVCVA).

이러한 접착력을 증진시켜주는 수지 성분들을 사용하지 않으면 볼트나 나사에 대한 결합력이 약해져 너트나 나사를 조일 때 코팅된 바인더 수지가 밀려나가 접착력이 현저히 떨어진다.If the resin components that promote the adhesion are not used, the bonding force to the bolt or screw is weakened, and the coated binder resin is pushed out when the nut or screw is tightened, and the adhesive strength is significantly decreased.

또한 이 접착제에 유연성을 부여하기 위한 재료로는 폴리비닐리덴플루오라이드, 헥사 플루오프로펜(CF3-CF=CF2)중합체의 플루오엘라스토머, 염소화 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 탄화수소 중합체, 폴리(비닐아세테이트), 폴리우레탄, 폴리아크릴로니트릴등이 사용되는데, 이들은 캡슐 내부물질인 접착성분의 단량체 또는 유기용매에 용해되어야 한다.In addition, materials for imparting flexibility to the adhesive include polyvinylidene fluoride, fluoroelastomer of hexafluoropropene (CF 3 -CF = CF 2 ) polymer, chlorinated polyethylene, polyester, polyvinyl chloride, hydrocarbon polymer, poly (Vinylacetate), polyurethane, polyacrylonitrile and the like are used, which must be dissolved in the monomer or organic solvent of the adhesive component that is the inner material of the capsule.

기타 마이크로 캡슐 접착제의 배합 성분으로는 코팅, 건조된 접착제가 끈적거리지 않도록 하는 비점착성부여제(non-tackifier), 유기 고분자간의 혼화성을 좋게 하는 커플링제(coupling agent), 경화속도 조절제, 충진제등이 사용된다.Other components of the microcapsule adhesive include coatings, non-tackifiers that prevent the dried adhesive from sticking, coupling agents that improve the miscibility between organic polymers, curing rate regulators, fillers, and the like. This is used.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

마이크로 캡슐 접착제의 실용화를 위해서 접착성분을 포함하는 마이크로 캡슐이외에 바인더 용액을 별도로 만들며, 이 마이크로 캡슐을 유기용매에 용해된 바인더 용액에 균일하게 분산시킨다.For practical application of the microcapsule adhesive, a binder solution other than the microcapsule containing the adhesive component is made separately, and the microcapsules are uniformly dispersed in the binder solution dissolved in the organic solvent.

먼저 상기의 방법으로 접착성분, 개시제, 유기용매등이 내부물질로 포함된 마이크로 캡슐을 만들고, 이것과 함께 사용되는 바인더 용액을 다음과 같이 만든다. 즉, 톨루엔과 메틸에틸케톤 1:1의 비율로 섞은 혼합용제에 폴리에스테르 아크릴레이트를 15~25중량% 농도, 우레탄 아크릴레이트를 10~25중량% 농도 범위로 용해한다. 이때 폴리에스테르 아크릴레이트 또는 우레탄 아크릴레이트를 각기 단독으로 사용하는 것보다 병용하는 것이 좋은 접착력을 내며, 이들 농도 범위를 벗어나면 모두 접착력이 떨어진다.First, a microcapsule containing an adhesive component, an initiator, an organic solvent, and the like as an internal material is prepared by the above method, and a binder solution used with the same is made as follows. That is, 15-25 weight% polyester acrylate concentration and 10-25 weight% urethane acrylate are melt | dissolved in the mixed solvent which mixes toluene and the methyl ethyl ketone 1: 1 ratio. In this case, it is better to use polyester acrylate or urethane acrylate in combination than to use each alone, and the adhesive strength is lowered out of these concentration ranges.

이후 접착력을 증진시켜주는 코팅증진제 성분으로서 카르복실기로 변성된 VCVA를 바인더 용액에 대하여 5~13 중량% 농도로 첨가하며, 폴리부타디엔-아크릴로니트릴 고무(polybutadiene-acrylonitrile copolymer, 이하 HYNBR로 표기함)를 병용하기도 한다.Then, VCVA modified with carboxyl group is added at a concentration of 5 to 13% by weight based on the binder solution, and a polybutadiene-acrylonitrile copolymer (hereinafter referred to as HYNBR) is used as a coating enhancer to enhance adhesion. It may be used in combination.

여기서 VCVA가 5중량% 농도 이하로 첨가되면 바인더 볼트나 나사간의 접착력이 약해져 너트나 나사를 조일 때 코팅되어 있는 바인더 성분들이 볼트나 나사로부터 밀려나와 충분한 접착력을 얻을 수가 었으며, 반면 VCVA가 13중량% 농도이상 첨가되면 볼트에 코팅된 바인더가 밀려 나오지는 않지만 마이크로 캡슐의 비율이 작아져 접착성분의 단량체, 유기용매등이 상대적으로 줄어들기 때문에 접착력이 감소한다.If VCVA is added below 5% by weight, the adhesive strength between binder bolts and screws is weakened, and when the nuts and screws are tightened, the coated binder components are pushed out of the bolts and screws to obtain sufficient adhesive strength, whereas VCVA is 13% by weight. When added above the concentration, the binder coated on the bolt is not pushed out, but the microcapsule ratio decreases, so that the adhesive force decreases because the monomer, organic solvent, etc. of the adhesive component are relatively reduced.

용매활성화 수지로는 바인더 혼합용재에 대하여 0.5~8중량% 농도의 클로로프렌고무가 사용되며 0.5중량% 농도 이하로 첨가하면 마이크로 캡슐 내부의 유기용매에 의해 활성화될 수 있는 고무들의 양이 적어 충분한 접착력이 나오지 않으며, 8중량% 농도이상이면 마이크로 캡슐 내부의 접착성분의 단량체 경화에 지장을 주며 고무성분이 많아진 관계로 유연하기는 하지만 접착강도가 저하된다.As solvent-activated resin, 0.5 ~ 8% by weight of chloroprene rubber is used with respect to the binder mixture, and when it is added below 0.5% by weight, the amount of rubber that can be activated by the organic solvent inside the microcapsules is sufficient, so that sufficient adhesive strength is achieved. If the concentration is more than 8% by weight, it will interfere with the curing of the monomer of the adhesive component inside the microcapsule.

기타의 첨가제로서는 코팅, 건조된 접착제가 만져도 끈적거리지 않도록 비점착성 부여, 점성 조절 및 충진 효과를 얻기 위해 탈크(talc), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate, 이하 PMMA로 표기함)나 폴리에틸렌분말(용융지수 4~6, 입경 30μ 이하)을 , 무김루질과 유기 고분자간의 혼합을 좋게 하는 커플링제(coupling agent)로는 γ-아미노프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 또는 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란[vinyl tris(2-methoxyethoxy) silane]을, 바인더 수지의 저안정성을 개선하기 위하여 히드로 퀴논이나 p-벤조퀴논등의 중합금지제를, 환원제와 조합을 이루어 상승효과를 내는 조촉매들로는 o-벤조익설프이미드(o-benzoicsulfimide, 이하 SCC로 표기함), 벤조익에시드설프이미드(o-benzoic acid sulfimide), 아세틸티오우레아(acetyl thiourea), 에틸렌티오우레아(ethylene thiour mea) 및 2-머르캅토벤조티아졸(2-meracpot benzothiazol), 코발트아세틸아세토네이트(cobalt acetylacetonate, 이하CoA로 표기함), 쿠프릭 아세틸아세토네이트(cupric acetylacetonate, 이하 CuA로 표기함)등을 들 수 있으며, 이것들은 충분히 교반하면서 혼합한다.Other additives include talc, polymethyl methacrylate (hereinafter referred to as PMMA) or polyethylene powder (to provide non-tackiness, viscosity control, and filling effect so that the coated and dried adhesive does not become sticky even if touched). Melting index 4 ~ 6, particle size 30μ or less), γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, or vinyl as a coupling agent to improve the mixing between the non-glutin and the organic polymer In order to improve the low stability of the binder resin, a polymerization inhibitor such as hydroquinone or p-benzoquinone is combined with a reducing agent by using tris (2-methoxyethoxy) silane. Synergistic promoters include o-benzoicsulfimide (hereinafter referred to as SCC), benzoic acid sulfimide, acetyl thiourea, ethylene Ourea (ethylene thiour mea) and 2-mercappot benzothiazol, cobalt acetylacetonate (hereinafter referred to as CoA), cupric acetylacetonate (hereinafter referred to as CuA) Etc.), and these are mixed with sufficient stirring.

이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같으며 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. The present invention is not limited by the Examples.

실시예 1~2Examples 1-2

계면활성제로 젤라틴과 아라비아 고무를 1 : 0.3 비율로 섞고 물에 녹여 1.5중량% 농도의 수용액을 만든다. 여기에 한쪽 캡슐벽막 원료로는 트리이소시안네이트[2-에틸-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올과 토일렌-2,4-디이소시안네이트간의 : 3mol비의 반응물 ] 9mmol(기능기 농도로 계산함)을, 접착성분의 단량체로는 트리메틸올프로판트리아크릴레이트 3.5g, α-메틸스티렌 15g, 비닐톨루엔 5g을, 환원제로는 N,N'-디메틸-p-톨루이딘 6g을, 산화제로는 쿠멘히드로퍼옥시드 3.5g을 , 유기용매로는 테트라클로로에틸렌 15g/톨루엔 5g을 각각 사용, 60℃에서 1시간 동안 교반·분산시키면서 수용액중에서 그 첨가물들의 균일한 오일방울을 만든 후, 다른 한쪽의 캡슐벽막 원료인 에틸렌글리콜 9mmol(기능기 농도로 계산함)을 오일방울의 수용액에 첨가한면서, 동일 온도에서 2시간 동안 오일방울과 수용액의 계면에서 벽막형성 원료들끼기 계면중합반응을 시켜, 둥근 모양의 폴리우레탄 마이크로 캡슐을 제조하였다.As a surfactant, gelatin and gum arabic are mixed at a ratio of 1: 0.3 and dissolved in water to prepare an aqueous solution having a concentration of 1.5% by weight. Here, as one capsule wall material, triisocyanate [2-ethyl-2- (hydroxymethyl) -1,3-propanediol and toylene-2,4-diisocyanate: 3 mol ratio of reactants] 9 mmol (calculated by functional group concentration), 3.5 g of trimethylolpropanetriacrylate, 15 g of α-methylstyrene, 5 g of vinyltoluene as monomers of the adhesive component, and N, N'-dimethyl-p-toluidine as reducing agent 6 g, cumene hydroperoxide 3.5 g, and chloroethylene 15 g / toluene 5 g were used as the organic solvent, respectively. The mixture was stirred and dispersed at 60 ° C. for 1 hour to make uniform oil droplets of the additives in the aqueous solution. After the addition of 9mmol (calculated by functional group concentration) of ethylene glycol, the other capsule wall material, into the aqueous solution of oil droplets, interfacial polymerization of the wall film-forming raw materials at the interface of the oil droplets and the aqueous solution for 2 hours at the same temperature. Reaction, round poly A shot microcapsules were prepared.

이 마이크로 캡슐을 다음과 같은 요령으로 제조된 바인더 용액과 충분히 혼합하고, 필요한 부분에 코팅, 건조하여 접착력 시험을 행하였으며 그 결과를 표 1에 나타내었다.The microcapsules were sufficiently mixed with a binder solution prepared in the following manner, coated and dried on necessary parts, and subjected to an adhesion test. The results are shown in Table 1 below.

바인더 용액의 제조는 실시예 1의 경우, 톨루엔과 메틸에틸케톤을 1 : 1비율로 섞은 혼합용제 100g에 폴리에스테르 아크릴레이트 20g, 우레탄 아크릴레이트 17g, VCVA 10g, HYNBR 0.8g을 넣고 균일하게 용해시킨 후에 PMMA 6.5g 비닐 트리스(2-메톡시에톡시)실란 1.5g, 아크릴산 8g, 탈크 40g, p-벤조 퀴논 0.001g, CuA 0.08g, SCC 0.1g을 첨가, 교반기로 균일하게 배합하였으며, 실시예 2의 경우, 실시예 1의 조성이외에 클로로프로펜 고무가 2.0g 더 추가되었다.In the preparation of the binder solution, in Example 1, 20 g of polyester acrylate, 17 g of urethane acrylate, 10 g of VCVA, and 0.8 g of HYNBR were uniformly dissolved in 100 g of a mixed solvent mixed with toluene and methyl ethyl ketone in a ratio of 1: 1. Thereafter, 1.5 g of PMMA 6.5 g vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane, 8 g of acrylic acid, 40 g of talc, 0.001 g of p-benzoquinone, 0.08 g of CuA, and 0.1 g of SCC were added and uniformly blended with a stirrer. In case 2, 2.0 g of chloropropene rubber was added in addition to the composition of Example 1.

접착력 시험에서는 먼저 아연 도금된 볼트(직경 3/8in,길이 1·1/4in)와 너트의 시편을 시험전에 메틸렌 클로라이드(methlene chloride)로 세척, 건조하여 기름성분 및 먼지등의 불순물들을 제거한다.In the adhesion test, the galvanized bolt (3/8 in. Diameter, 1/4 in.) And nut specimens are first washed and dried with methylene chloride to remove impurities such as oil and dust.

마이크로 캡슐과 바인더 용액을 1:4 비율로 균일하게 섞은 후에 이것을 상기에서 준비한 볼트의 나사 부위에 코팅하고, 25℃에서 24시간 동안 코팅된 볼트를 건조하였다.After uniformly mixing the microcapsules and the binder solution in a ratio of 1: 4, it was coated on the screw portions of the bolts prepared above, and the coated bolts were dried at 25 ° C. for 24 hours.

점착력 시험은 코팅된 볼트에 너트를 채우고 25℃에서 24시간 경화반응을 시키고 난 뒤, 완전히 결합된 나사의 접착력을 토오크렌치(torque wrench)를 가지고 나사가 풀리기 시작할때까지의 토오크(break loose torque)를 측정하였다.Adhesion test is performed after filling the coated bolts with nuts and curing for 24 hours at 25 ° C, then breaking loose torque until the screw starts to loosen with a torque wrench. Was measured.

표 1의 실시예 1에서와 같이 바인더 용액의 성분으로 용매활성화형 접착수지인 클로로프렌 고무를 사용하지 않는 경우에는 접착성분의 단량체 및 올리고머들의 화학반응에 의한 접착력만이 생기고, 마이크로 캡슐내부에 있는 유용매가 전혀 역할을 못할 뿐만 아니라 오히려 접착력을 떨어 뜨리게 되며, 실시예 2에서와 같이 클로로프렌 고무가 배합되어 있는 경우에는 마이크로 캡슐 내부의 용매와 클로로프렌 고무의 혼합에 의한 용매활성화의 물리적 접착과 접착성분의 혐기성 단량체 및 올리고머와 개시제에 의한 화학반응 접착이 동시에 일어남으로써 접착력이 보다 향상되었다.When the chloroprene rubber, which is a solvent-activated adhesive resin, is not used as a component of the binder solution as in Example 1 of Table 1, only the adhesive force due to the chemical reaction of monomers and oligomers of the adhesive component is generated, which is useful in the microcapsule. Not only does the medium play a role at all, but also the adhesion decreases, and when chloroprene rubber is blended as in Example 2, physical adhesion of solvent activation by mixing solvent and chloroprene rubber in the microcapsule and anaerobic adhesion of the adhesive component Adhesion was further improved by chemical reaction adhesion of monomers, oligomers, and initiators simultaneously.

비교예 1~10Comparative Examples 1 to 10

실시예 1 및 2에서와 동일하게 마이크로 캡슐을 만들되 개시제로는 CHP/DMPT 조합을 쓰거나, 전혀 사용않거나, CHP또는 DMPT의 어느 한쪽만 사용, 마이크로 캡슐을 만들었다.Microcapsules were prepared in the same manner as in Examples 1 and 2, but the CHP / DMPT combination was used as the initiator, or none at all, or either of CHP or DMPT was used to make the microcapsules.

실시예 1 및 2에서와 동일한 방법으로 바인더가 제조되었으며, 그 방법의 동일 요령으로 마이크로 캡슐과 바인더 용액을 섞고, 볼트의 필요한 부위에 코팅, 건조하고 너트를 채워 경화반응을 시켰으며, 접착될 볼트/너트 시편의 전처리와 접착력 시험도 동일 요령으로 행하였다.A binder was prepared in the same manner as in Examples 1 and 2, and the same method was used to mix the microcapsules and the binder solution, to coat the required portions of the bolts, to dry and to cure the nuts, and to cure the bolts to be bonded. The pretreatment of the / nut specimen and the adhesion test were also performed in the same manner.

그 결과, 표 1의 비교예 1~2에서 클로로프렌 고무량이 적거나 많거나 하면 접착력이 떨어졌고, 비교예 3~7에서와 같이 실시예 1의 일부 성분이 빠져도 접착력들이 저하하였으며, 비교예 8처럼 용매활성화형 클로로프렌 고무가 포함되어 있는 데도 접착력이 약한 것은 화학반응이 없는 물리적 결합력이 접착력의 전부이기 때문으로 설명되었고, 한편 비교예 9~10는 마이크로 캡슐에 CHP 또는 DMPT의 어느 한쪽만을 개시제로 쓰는 경우로 코팅-건조 과정을 거치는 동안 증발등에 의해 바인더 용액중에 들어 있던 반대편 기능을 가진 개시제의 손실도 생기고, 전체적인 산화-환원에 의한 개시반응이 불완전하기 때문에 접착력 또한 약했으며, 들쑥날쑥하였다.As a result, when the amount of chloroprene rubber in Table 1 of Comparative Examples 1 to 2 was small or large, the adhesive strength was decreased. The weak adhesion even though the solvent-activated chloroprene rubber is included was explained because the physical bonding force without the chemical reaction is all of the adhesion, while Comparative Examples 9 to 10 use only one of CHP or DMPT as an initiator in the microcapsules. In some cases, during the coating-drying process, the loss of the initiator having the opposite function in the binder solution was caused by evaporation, etc., and the adhesion was weak and jagged because the initiation reaction by the entire redox-reduction was incomplete.

Claims (2)

접착성분의 단량체, 산화제와 환원제 조합의 유기 개시제, 유기용매가 함유되어 있는 마이크로 캡슐을 만들고, 이들을 접착제로 이용하기 위하여 용매 활성화형 수지, 도다른 접착성분의 단량체/올리고머, 코팅증진제, 커플링제, 비점착성 부여제 및 유기 용매들로 구성된 바인더 용액을 제조함에 있어서,In order to make a microcapsule containing a monomer of an adhesive component, an organic initiator of an oxidizing agent and a reducing agent, an organic solvent, and to use them as an adhesive, a solvent-activated resin, a monomer / oligomer of another adhesive component, a coating enhancer, a coupling agent, In preparing a binder solution composed of a non-tackifier and an organic solvent, 상기 바인더 용액 제조시 용매 활성화수지로 클로로프렌 고무를 바인더 혼합용제에 대하여 0.5~8중량% 농도로 사용하고, 접착성분의 단량체/올리고머로 바인더 혼합용제에 대하여 폴리에스테르 아크릴레이트 15~25중량% 농도와 우레탄 아크릴레이트 10~25중량% 농도로 사용되고, 코팅증진제로 카르복시기 변성된 비닐클로라이드-비닐 아세테이트 공중합체를 바인더 용액에 대하여 5~13중량% 농도로 사용하는 것을 특징으로 하는 마이크로 캡슐형 접착제의 제조방법.When preparing the binder solution, chloroprene rubber is used at a concentration of 0.5 to 8% by weight with respect to the binder mixed solvent as a solvent activation resin, and 15 to 25% by weight of polyester acrylate is used as the monomer / oligomer of the adhesive component. Method for producing a microcapsule adhesive, characterized in that the urethane acrylate is used at a concentration of 10 to 25% by weight, and the carboxyl-modified vinyl chloride-vinyl acetate copolymer is used as a coating enhancer at a concentration of 5 to 13% by weight based on the binder solution. . 제1항에 있어서, 상기 유기 개시제로는 N,N'-디메틸-p-톨루이딘과 쿠멘히드로 퍼옥시드를 사용하는 것을 특징으로 하는 마이크로 캡슐형 접착제의 제조방법The method of claim 1, wherein N, N'-dimethyl-p-toluidine and cumene hydroperoxide are used as the organic initiator.
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