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KR100341985B1 - Structural Acrylic Adhesive Composition - Google Patents

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KR100341985B1
KR100341985B1 KR1019940037863A KR19940037863A KR100341985B1 KR 100341985 B1 KR100341985 B1 KR 100341985B1 KR 1019940037863 A KR1019940037863 A KR 1019940037863A KR 19940037863 A KR19940037863 A KR 19940037863A KR 100341985 B1 KR100341985 B1 KR 100341985B1
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KR
South Korea
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weight
acrylic
adhesive composition
parts
structural
Prior art date
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KR1019940037863A
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Inventor
김재경
최기섭
백운석
Original Assignee
이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
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Publication date
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Abstract

본 발명은 주성분으로 1종 내지 2종의 아크릴 모노머와 아크릴 중합체의 시럽, 다관능성 아크릴 모노머, 불포화다카르복실릭산, 아민계 화합물, 유기전이 금속화합물, 또는 설프이미드, 유기과산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물로서 탁월한 접착력을 지니며 주위온도에 무관하게 경화속도가 빨라서 우수한 작업성과 내후성을 가지는 잇점이 있다.The present invention is characterized in that the main component is composed of one or two types of acrylic monomers and syrups of acrylic polymers, polyfunctional acrylic monomers, unsaturated polycarboxylic acids, amine compounds, organic transition metal compounds, or sulfimides, and organic peroxides. As a structural acrylic adhesive composition to have an excellent adhesive strength and the curing speed is fast regardless of the ambient temperature has the advantage of having excellent workability and weather resistance.

Description

구조용 아크릴계 접착제 조성물Structural Acrylic Adhesive Composition

본 발명은 아크릴계 접착제 조성물에 관한 것으로 특히 뛰어난 접착력을 가지며 반응시간이 짧고 내후성 및 저장성이 우수한 구조용 아크릴계 접착제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an acrylic adhesive composition, particularly to a structural acrylic adhesive composition having excellent adhesion, short reaction time, excellent weather resistance and storage property.

구조용 아크릴 접착제는 단량체의 중합에 의해서 여러재료의 표면을 접착시킨다. 이러한 접착제 조성물은 통상 두 부분으로 나뉘어져 있다. 한 부분은 중합 가능한 아크릴 또는 메타크릴레이트 에스테르와 자유 라디칼 발생제인 유기 과산화물로 이루어지고, 다른 한 부분은 상온에서 단량체를 중합시키는 촉매로 구성되어 있다. 두면을 접착시키는 통상적인 방법은 접착시킬 면에 촉매부분을 도포한 다음, 다른 면에 중합가능한 단량체가 든 부분을 도포하여 접착시킴으로써 서로 다른 두면을 접착시키는 방법으로 접착제의 촉매부분과 단량체 부분을 사용하기 전에 혼합할 필요가 없다.Structural acrylic adhesives bond surfaces of various materials by polymerization of monomers. Such an adhesive composition is usually divided into two parts. One part consists of a polymerizable acrylic or methacrylate ester and an organic peroxide which is a free radical generator, and the other part consists of a catalyst which polymerizes the monomer at room temperature. A common method of bonding two sides is to use a catalyst portion and a monomer portion of an adhesive by applying a catalyst portion to the side to be bonded and then bonding the two sides by applying a portion containing a polymerizable monomer to the other side. There is no need to mix before.

종래 이 분야의 접착제에 대해서는 미국 특허 3890407, 4263419호에 개시되어 있으나 이 접착제는 강한 접착력과 기능성을 가지고 있으나 저장성, 및 긴 경화시간에 따라 작업성이 나쁜 단점이 있다. 이러한 단점은 단량체의 연속적인 중합이접착제 조성물의 화학 성분과 접착면의 상태등에 따라 방해되기 때문이다.Conventional adhesives in this field are disclosed in US Pat. Nos. 3890407 and 4263419, but these adhesives have strong adhesion and functionality, but have disadvantages of poor workability due to shelf life and long curing time. This disadvantage is because the continuous polymerization of the monomer is hampered by the chemical composition of the adhesive composition and the state of the adhesive surface.

본 발명은 이를 해결코자 하는 것으로, 장기적인 하중에 견딜 수 있는 우수한 접착 강도를 갖고 특히 주위온도에 무관하게 경화속도가 빨라서 작업성이 우수하고 내후성이 뛰어나서 경화후에도 기계적 물성이나 접착강도를 초기의 상태로 유지하는 아크릴계 접착제 조성물을 제공하려는 것이다.The present invention is to solve this problem, it has excellent adhesive strength to withstand long-term load, especially the curing speed is excellent regardless of the ambient temperature, excellent workability and excellent weather resistance to the initial state even after curing It is to provide an acrylic adhesive composition to maintain.

이러한 상기의 목적을 달성키 위한 본 발명의 접착제 조성물은Adhesive composition of the present invention for achieving the above object is

(1) 중합 가능한 단량체 또는 아크릴 시럽,(1) a polymerizable monomer or acrylic syrup,

(2) 1 종 이상의 다관능성 아크릴 단량체,(2) at least one polyfunctional acrylic monomer,

(3) 불포화 디카르복실산 에스테르,(3) unsaturated dicarboxylic acid esters,

(4) 아민계 화합물,(4) an amine compound,

(5) 유기전이 금속 화합물 또는 술피미드(sulfimide), 및(5) an organic transition metal compound or sulfimide, and

(6) 유기 과산화물로 이루어진다.(6) It consists of organic peroxide.

본 발명에 사용되는 중합 가능한 단량체로는 비닐계 단량체, 바람직하게는 아크릴계 단량체가 좋으며, 아크릴 시럽은 1 종의 아크릴 단량체나 2 종이상의 단량체와 이의 중합체로 구성되며, 시럽내의 중합체의 함량은 10 내지 70 중량%, 바람직하게는 20 내지 40 중량%이다.The polymerizable monomer used in the present invention is preferably a vinyl monomer, preferably an acrylic monomer, and the acrylic syrup is composed of one kind of acrylic monomer or two species of monomer and a polymer thereof, and the content of the polymer in the syrup is 10 to 70% by weight, preferably 20 to 40% by weight.

본 발명에 사용되는 다관능성 아크릴 단량체는 상기 (1)의 단량체와 공중합 가능한 3 개 이상의 불포화 에틸렌 이중결합을 가지는 단량체가 사용되며, 바람직하게는 펜타아크릴트리올 테트라아크릴레이트이고 함량은 시럽 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부이며 바람직하게는 5 내지 15 중량부이다.As the multifunctional acrylic monomer used in the present invention, a monomer having three or more unsaturated ethylene double bonds copolymerizable with the monomer of (1) is used, preferably pentaacryltriol tetraacrylate and the content is 100 parts by weight of syrup. 5 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight.

본 발명에 사용되는 불포화 디카르복실산 에스테르는 알킬에스테르가 적합하며 바람직하게는 푸마르산 또는 말레산이 좋고, 함량은 단량체 내지 시럽 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부이며 바람직하게는 7 내지 13 중량부이다.The unsaturated dicarboxylic acid ester used in the present invention is preferably an alkyl ester, preferably fumaric acid or maleic acid, and the content is 5 to 20 parts by weight and preferably 7 to 13 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer to syrup. to be.

본 발명에 아민계 화합물은 하기식(1)과 같은 구조식을 갖는 삼급 아민 화합물이다.An amine compound in this invention is a tertiary amine compound which has a structural formula like following formula (1).

상기 식에서 R1는 수소, 하이드록시, 아미노, 할로겐, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 알콕시기, 바람직하게는 1 내지 4의 알킬기 또는 알콕시기이고,Wherein R 1 is hydrogen, hydroxy, amino, halogen, alkyl group or alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, preferably alkyl group or alkoxy group of 1 to 4,

R2는 메틸렌, R3및 R4는 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬 또는 알콕시이고,R 2 is methylene, R 3 and R 4 are independently alkyl or alkoxy having 1 to 4 carbon atoms,

n는 0 또는 1이며,n is 0 or 1,

m는 1 내지 3의 정수이다.m is an integer of 1-3.

예를 들면 N,N-디메틸 아닐린, N,N-디에틸 아닐린 등이며 바람직하게는 N,N-디하이드록시에틸-파라-톨루이딘이며, 함량은 0.1 내지 1중량부, 바람직하기로는 0.2 내지 0.6 중량부가 좋다.For example, N, N-dimethyl aniline, N, N-diethyl aniline, and the like, preferably N, N-dihydroxyethyl-para-toluidine, and the content is 0.1 to 1 parts by weight, preferably 0.2 to 0.6 The weight part is good.

본 발명에 사용되는 전이 금속 화합물은 중합반응을 촉진시키는 역할을 하며, 나프탈렌산의 코발트, 구리, 철, 망간, 바나듐 등이 사용되며 바람직하게는 프로피온산철과 술피미드 또는 이의 혼합사용이 좋다. 함량은 0.001 내지 0.01 중량부가 적당하며 바람직하게는 0.003 내지 0.007 중량부가 좋다.The transition metal compound used in the present invention serves to promote the polymerization reaction, cobalt, copper, iron, manganese, vanadium of naphthalic acid is used, preferably iron propionate and sulfide or a mixture thereof. The content is appropriately 0.001 to 0.01 parts by weight, preferably 0.003 to 0.007 parts by weight.

본 발명의 반응개시제인 자유 라디칼 발생제는 유기산화물로서 예를 들어 큐민 하이드로퍼옥사이드, 디벤조일퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드 또는 이의 혼합물이 사용되어지며, 바람직하게는 큐민 하이드로퍼옥사이드이며, 함량은 시럽 100 중량에 대하여 5 내지 30 중량부가 적당하며 바람직하게는 10 내지 25 중량부가 좋다.The free radical generator, which is the reaction initiator of the present invention, is used as an organic oxide, for example, cumin hydroperoxide, dibenzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, or a mixture thereof, preferably cumin hydroperoxide, It is suitable for 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silver syrup, preferably 10 to 25 parts by weight.

선행기술과는 달리 경화메카니즘의 용이성을 가지는 본 발명은 자유 라디칼 발생제를 주재료 또는 경화제에 첨가하고, 경화개시제와 촉진제를 자유 라디칼 발생제와 분리하여 첨가할 수 있어서 주위 온도를 고려하여 그 혼합비를 조절할 수 있다.Unlike the prior art, the present invention having the ease of the curing mechanism can be added to the main material or the curing agent, and the curing initiator and the accelerator can be added separately from the free radical generating agent so that the mixing ratio is considered in consideration of the ambient temperature. I can regulate it.

본 발명의 아크릴 접착제는 탁월한 접착강도 및 내구성을 지니며 경화시간이 짧아서 작업성이 좋고 초기 접착후 시간이 경화하면 접착강도가 저하되는 선행기술의 단점을 해결하였다.The acrylic adhesive of the present invention has excellent adhesive strength and durability, short curing time, workability is good, and solves the disadvantage of the prior art that the adhesive strength is lowered when the time after the initial bonding is cured.

이하 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

실시예 1∼3, 비교예 1∼2Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2

실시예 1 내지 3 및 비교예 1∼2는 표 1과 같은 조성비로 조성하여 공지의 제조방법에 따라 실시하였으며 그 물성비교는 표 2에 나타내었다. 단, 각 성분치는 중량부이다.Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 were prepared in the composition ratios shown in Table 1 and carried out according to a known production method, and the physical properties are shown in Table 2. However, each component value is a weight part.

표 1Table 1

* 아크릴레이트와 메틸아크릴레이트 및 폴리아크릴제로 구성되고 2000cps의 점도를 가짐.* Consists of acrylate, methyl acrylate, and polyacrylic acid and has a viscosity of 2000 cps.

표 2 실시예의 물성표Table 2 Physical Properties of Examples

* 인장강도 : 시편 ( 100 ×25 ×6mm )의 두시편을 맞대어 접착 경화후 24 시간이 지난 다음 인스트롱기기에 물려 2.8 mm/min 의 속도로 잡아 당겨 파괴 시킬 때의 강도임.* Tensile strength: This is the strength when two specimens of specimen (100 × 25 × 6mm) are face-to-face and after 24 hours of adhesive hardening, they are bitten by an Instron machine and pulled at a speed of 2.8 mm / min to break.

* 세팅타임 : 시편에 접착제를 도포한후 후작업이 가능한 시간을 기록함.* Setting time: record the time that post-working is possible after applying adhesive to the specimen.

Claims (8)

(1) 중합 가능한 단량체 또는 아크릴 시럽 100 중량부,(1) 100 parts by weight of a polymerizable monomer or acrylic syrup, (2) 1 종 이상의 다관능성 아크릴 단량체 5 내지 20 중량부,(2) 5 to 20 parts by weight of one or more polyfunctional acrylic monomers, (3) 불포화 디카르복실산 5 내지 20 중량부,(3) 5 to 20 parts by weight of unsaturated dicarboxylic acid, (4) 아민계 화합물 0.1 내지 1 중량부,(4) 0.1 to 1 part by weight of the amine compound, (5) 유기전이 금속화합물 또는 술피미드(sulfimide) 0.001 내지 0.01 중량부, 및(5) 0.001 to 0.01 parts by weight of an organic transition metal compound or sulfimide, and (6) 유기과산화물 5 내지 30 중량부를 포함(이 때, 상기 성분 (2) 내지 (6)의 중량부는 상기 성분(1) 100 중량부를 기준으로 한다)함을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물.(6) A structural acrylic adhesive composition comprising 5 to 30 parts by weight of an organic peroxide, wherein the parts by weight of the components (2) to (6) are based on 100 parts by weight of the component (1). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 중합 가능한 단량체가 아크릴 단량체이고, 아크릴시럽은 1 종 내지 2종의 아크릴 단량체와 이의 중합체로 구성된 것임을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물.The polymerizable monomer is an acrylic monomer, and the acrylic syrup is composed of one or two kinds of acrylic monomers and polymers thereof. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 아크릴 시럽내 아크릴 중합체의 조성비가 10∼70 중량%인 것을 특징으로 한 구조용 아크릴 접착제 조성물.A structural acrylic adhesive composition, wherein the composition ratio of the acrylic polymer in the acrylic syrup is 10 to 70% by weight. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 다관능성 아크릴 단량체가 펜타아크릴트리올 테트라아크릴레이트인 것을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물.The structural acrylic adhesive composition, wherein the polyfunctional acrylic monomer is pentaacryltriol tetraacrylate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 불포화 디카르복실산이 푸마르산, 말레산 또는 이의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물.Structural acrylic adhesive composition, wherein the unsaturated dicarboxylic acid is selected from fumaric acid, maleic acid or mixtures thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 아민계 화합물이 N,N-디하이드록시에틸-파라-톨루이딘인 것을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물.A structural acrylic adhesive composition, wherein the amine compound is N, N-dihydroxyethyl-para-toluidine. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 유기 전이금속화합물이 프로피온산철인 것을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물.Structural acrylic adhesive composition, characterized in that the organic transition metal compound is iron propionate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 유기과산화물이 큐민 하이드로퍼옥사이드인 것을 특징으로 하는 구조용 아크릴 접착제 조성물.Structural acrylic adhesive composition, characterized in that the organic peroxide is cumin hydroperoxide.
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