KR102861237B1 - 접착제 및 왁스계 충전제를 포함하는 혼합물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 접착제 및 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태인 왁스계 충전제를 포함하는 혼합물, 이 유형의 혼합물의 제조 방법 및 차량 구축에서의 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 접착제 중 흡착제로서의 왁스계 충전제의 용도로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태로 존재하는 용도에 관한 것이다.

Description

접착제 및 왁스계 충전제를 포함하는 혼합물

본 발명은 접착제 및 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태인 왁스계 충전제를 포함하는 혼합물, 이 유형의 혼합물의 제조 방법 및 차량 구축에서의 이의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 접착제 중 흡착제로서의 왁스계 충전제의 용도로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태로 존재하는 용도에 관한 것이다.

결합은 자동차 산업에서 핵심 기술이 되었으며 점점 중요해지고 있다. 용접되는 대신 결합되는 부품의 수가 계속 증가하고 있다. 부품을 결합함으로써, 차량의 중량을 상당히 감소시키는 것이 가능할 뿐만 아니라, 주로 결합된 부품을 포함하는 차량이 주로 용접된 부품으로 구성된 차량보다 충돌 시험에서 종종 더 양호한 등급을 받으므로, 이제 관련된 안전성 측면이 있다.

차량의 상이한 부품을 결합할 때 상이한 요건을 충족시키기 위해, 다양한 최적화된 접착제, 예를 들어, 바디 접착제, 윈도우 접착제 및 표면 접착제가 개발되었다. 이들 접착제 모두는 상이하게 적용되며 상이한 유형의 접착제가 사용되도록 하는 상이한 최종 요건을 충족시켜야 한다.

예를 들어, 바디 접착제는 일반적으로 음극 딥 페인트 전에 적용되고, 손상되지 않은 상태로 페인트를 통과해야 하고, 딥 페인트가 건조될 때 고온에 저항성이어야 한다. 접착제가 이미 연결된 영역을 벗어나 흘러나가는 것처럼 흘러나가는 것은 바람직하지 않다. 특히 노즐이 침지 공정을 통과할 때 매우 큰 힘이 발생할 수 있으므로, 높은 세척 저항성이 필수적이다.

이와 관련하여, 바디 구축에 사용될 수 있고, 무엇보다도, 높은 내식성 및 내습성을 가지며, 바디 구축에 사용되는 가공 오일, 예컨대 드로잉, 몰딩 및 부식 방지 오일과의 양호한 상용성을 갖는 접착제에 대한 필요성이 존재한다. 그러므로 본 발명의 목적은 이러한 유형의 접착제를 제공하는 것이다.

놀랍게도 이 목적은 접착제 이외에, 왁스계 흡착성을 포함하는 충전제를 갖는 혼합물에 의해 달성된다는 것이 밝혀졌다.

그러므로 본 발명의 제 1 주제는 접착제 및 왁스계 충전제를 포함하는 혼합물로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태인 혼합물이다.

충전제를 첨가함으로써 상이한 접착제의 내식성 및 내습성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 혼합물은 자동차 산업에서 통상적으로 사용되는 물질과의 상용성이 우수하여 다수의 상이한 오일 및 기재와 조합하여 사용될 수 있음이 밝혀졌다.

왁스계 충전제는 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태이다. 본 발명의 맥락에서, 부피 구조는 섬유 및/또는 섬유 다발이 서로 부착되어 형성되는 섬유 및/또는 섬유 다발의 구조로서 이해되어야 한다. 이것은 섬유 및/또는 섬유 다발의 적어도 80% 가 서로 임의적으로 맞물려 있는 삼차원 무질서한 네트워크이며, 부피 구조는 공기 내포물을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 혼합물에 사용되는 충전제는 바람직하게는 흡착제, 특히 소수성 물질을 위한 흡착제이다. 놀랍게도 흡착제의 첨가는 특히 혼합물의 내식성 및 내습성을 개선하는 것을 가능하게 한 것으로 밝혀졌다.

본 발명에 따른 혼합물에 사용되는 충전제는 왁스계 충전제이다. 본 발명의 목적에서, 왁스는 상온에서 고체이고 융점 초과에서 저점도의 액체를 형성하는 유기 화합물을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 맥락에서, 충전제의 기초를 형성하는 왁스는 바람직하게는 천연 및 합성 왁스로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 특히 바람직한 구현예에서, 왁스는 합성 왁스의 군, 특히 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 공중합체 왁스 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 대안적인 바람직한 구현예에서, 왁스는 천연 왁스의 군으로부터, 특히 몬탄 왁스, 카르나우바 왁스, 비즈왁스 및 칸데릴라 왁스로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

놀랍게도 본 발명에 따른 혼합물 내의 충전제의 흡착성은 특정 분자량을 갖는 왁스, 특히 분자량이 15,000 g/mol 이하인 왁스를 사용하는 경우 상당히 개선될 수 있음이 발견되었다. 그러므로 왁스의 수평균 분자량이 15,000 g/mol 미만, 특히 바람직하게는 200 내지 11,000 g/mol 인 구현예가 바람직하다. 왁스의 분자량은 예를 들어 GPC 를 사용하여 확인될 수 있다.

본 발명에 따른 혼합물은 높은 내습성으로 특히 주목할 만하다. 특정 이론에 얽매이지 않고, 이는 특히 섬유 및/또는 섬유 다발에 의해 형성된 부피 구조의 형태인 충전제의 존재에 기인한다고 추정된다. 본원에서 용융 방사 공정을 통해 생산된 섬유를 사용하여 부피 구조를 형성하는 것이 특히 유리한 것으로 입증되었다. 그러므로 본 발명에 따른 혼합물 내의 충전제의 부피 구조를 형성하는 섬유가 용융 방사 공정 및 후속 미립화에 의해 생산되는 본 발명의 구현예가 바람직하다.

본 발명에 따른 혼합물에 함유된 충전제는 섬유 및/또는 섬유 다발로부터 형성되는 부피 구조의 형태이다. 섬유 및/또는 섬유 다발의 길이에 부과될 특별한 요건은 없다. 오히려, 길이가 수 밀리미터에서 수 미터로 다양한 섬유 및/또는 섬유 다발이 사용될 수 있으며, 상이한 길이의 섬유 및/또는 섬유 다발을 사용하는 것이 바람직하다. 게다가, 상이한 직경의 섬유 및/또는 섬유 다발, 바람직하게는 20 nm 내지 5 mm, 특히 바람직하게는 50 nm 내지 2 mm 의 직경을 갖는 섬유 및/또는 섬유 다발을 사용하는 것이 유리하다는 것이 입증되었다.

바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 혼합물은 각 경우에 혼합물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 10 중량% 의 충전제의 함량을 갖는다.

본 발명의 맥락에서, 놀랍게도 다양한 상이한 접착제가 본 발명에 따른 혼합물에 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 혼합물에 함유되는 접착제는 그러므로 고무 접착제, 폴리우레탄 접착제, 아크릴레이트 접착제, 에폭시 접착제, EVA (에틸렌 비닐 아세테이트) 중합체계 접착제 및 실란 개질된 중합체계 접착제로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

본 발명에 따른 혼합물은 추가의 성분, 예를 들어 추가의 충전제, 예컨대 탄산칼슘, 및/또는 추가의 중합체 첨가제를 함유할 수 있다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 혼합물은 또한 다불포화 C₄ 내지 C₁₄ 알킬 사슬에 기초하는 단독중합체를 갖는다. 특히 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 혼합물은 또한 폴리부타디엔을, 바람직하게는 각 경우에 혼합물의 총 중량을 기준으로 5 내지 25 중량%, 특히 바람직하게는 10 내지 20 중량% 의 양으로 함유한다.

본 발명에 따른 혼합물이 존재하는 형태는 응용 분야에 따라 조정될 수 있다. 일부 응용에서, 혼합물이 기재에 용이하게 도포될 수 있도록 반죽 또는 액체의 형태인 것이 바람직할 수 있다. 본 발명에 따른 혼합물은 그러므로 바람직하게는 액체, 고체 또는 반죽 형태이다.

종래 기술에서 기술된 혼합물은 특히 자동차 제조에 사용되는 한정된 수의 물질과의 상용성만 있어 제한된 범위에서만 사용될 수 있다는 단점을 가질 수 있다. 이에 반해, 본 발명에 따른 혼합물은 자동차 산업에서 사용되는 통상적인 물질과의 상용성이 우수하고, 다양한 응용 분야에 사용될 수 있으며, 관련 응용 분야에 대해 추가 변형이 가능하다. 그러므로 혼합물은 또한 기재가 오일 및/또는 윤활제로 처리되었거나 또는 기재의 표면 상에 오일 및/또는 윤활제가 있을 때 사용될 수 있으며, 천연 및 합성 오일 및 천연 및 합성 윤활제, 특히 드로잉 오일, 몰딩 오일, 부식 방지 오일 및 건조 윤활제로 이루어지는 군으로부터 오일 및/또는 윤활제를 선택할 수 있다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 혼합물의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 접착제 및 왁스계 충전제를 제공하는 단계로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태인 단계, 및 접착제 및 충전제를 혼합하는 단계를 포함한다. 혼합은 접착제의 점조도에 기초하여, 예를 들어 수평 니더에 의해 또는 교반 탱크 내에서 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 혼합물의 다른 물질과의 양호한 상용성은 그것이 다수의 응용 분야에서 사용될 수 있게 한다. 그러나, 놀랍게도, 혼합물은 차량 생산에 사용하기에 특히 적합한 것으로 입증되었다. 그러므로 본 발명은 또한 차량 생산에 있어서의 본 발명에 따른 혼합물의 용도에 관한 것이다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 혼합물은 바디 구축에 사용된다.

본 발명은 또한 접착제 중 소수성 물질을 위한 흡착제로서의 왁스계 충전제의 용도로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태인 용도에 관한 것이다.

본 발명은 하기 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명되며, 하기 실시예는 결코 본 발명의 개념의 제한으로 이해되면 안된다.

실시예:

고체 고무, 폴리부타디엔, 탄산칼슘 및 적합한 왁스계 충전제를 함께 혼합하여 본 발명에 따른 혼합물을 제조했다.

적합한 왁스계 충전제는, 예를 들어, 본원에서 명시적으로 인용된 공개 EP 2 392 630 에 기재되어 있으며, 독일 Deurex AG 로부터 상표명 Deurex PURE 로 시판된다.

내습성 및 내식성을 하기 기재를 사용하여 상이한 조건 하에서 시험했다:

EGS: 전기 아연 도금 강의 외피 (예: DX54D+ZE75/75, 두께 ≥ 0.8 mm)

HDG: 핫딥 아연 도금 강의 외피 (예: DX54D+Z100, 두께 ≥ 0.8 mm)

ALU: 알루미늄 (예: Al6-OUT Surfalex, 두께 ≥ 0.8 mm)

각 경우에 명시된 시간 후에 기판 사이의 결합을 시험했다:

++: 매우 양호함

+: 양호함

o: 만족스러움

엣징 폴드 (edging fold) 접착제

표 1:

기재: EGS / HDG 혼합 결합

표 2:

기재: ALU / ALU

리라이닝 (relining) 접착제

표 3:

기재: EGS / HDG 혼합 결합

표 4:

기재: ALU / ALU

표 1 내지 4 에 요약된 데이터에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합물은 내습성이 우수하고, 40°C 및 100% 상대 습도의 저장 조건 하에서도 5 주 후에 여전히 우수한 복합 특성을 보인다.

비교로서, 왁스계 충전제를 함유하지 않는 동일한 혼합물의 결과를 하기에 나타낸다:

엣징 폴드 접착제

표 5:

기재: EGS / HDG 혼합 결합

표 6:

기재: ALU / ALU

리라이닝 접착제

표 7:

기재: EGS / HDG 혼합 결합

표 8:

기재: ALU / ALU

표 1 내지 표 4 의 데이터와 표 5 내지 표 8 의 데이터의 비교로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 혼합물은 상당히 개선된 내습성을 갖는다.

Claims (13)

1. 접착제 및 왁스계 충전제를 포함하는 혼합물로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태의 왁스의 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 혼합물.
2. 제 1 항에 있어서, 충전제가 소수성 물질을 위한 충전제인 것을 특징으로 하는 혼합물.
3. 제 1 항에 있어서, 왁스가 천연 및 합성 왁스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
4. 제 3 항에 있어서, 왁스가 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리에틸렌-폴리프로필렌 공중합체 왁스 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
5. 제 3 항에 있어서, 왁스가 몬탄 왁스, 카르나우바 왁스, 비즈왁스 및 칸데릴라 왁스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
6. 제 1 항에 있어서, 왁스가 GPC 에 의해 측정되는 15,000 g/mol 이하, 또는 200 내지 11,000 g/mol 의 수평균 분자량을 갖는 것을 특징으로 하는 혼합물.
7. 제 1 항에 있어서, 섬유가 용융 방사 공정 및 후속 미립화에 의해 생산되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
8. 제 1 항에 있어서, 충전제가 각 경우에 혼합물의 총 중량을 기준으로 0.1 내지 30 중량%, 또는 0.5 내지 10 중량% 의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 혼합물.
9. 제 1 항에 있어서, 접착제가 고무 접착제, 폴리우레탄 접착제, 아크릴레이트 접착제, 에폭시 접착제, EVA (에틸렌 비닐 아세테이트) 중합체계 접착제 및 실란 개질된 중합체계 접착제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
10. 제 1 항에 있어서, 혼합물이 액체, 고체 또는 반죽 형태인 것을 특징으로 하는 혼합물.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 혼합물의 제조 방법으로서, 방법이 접착제 및 왁스계 충전제를 제공하는 단계로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태인 단계, 및 접착제 및 충전제를 혼합하는 단계를 포함하는 방법.
12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 차량 생산에 사용되는 것을 특징으로 하는 혼합물.
13. 왁스계 충전제로서, 왁스가 서로 하나 이상의 부피 구조를 형성하는 섬유 및/또는 섬유 다발의 형태이고, 왁스계 충전제가 접착제 중 소수성 물질을 위한 흡착제로서 사용되는 것을 특징으로 하는, 왁스계 충전제.