KR870001356B1 - 보강용 접착성 시이트 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 보강용 접착성 시이트의 사시도.
제2도는 제1도의 보강용 접착성 시이트의 가열전에 금속판에 사용한 상태의 단면도.
제3도는 가열후의 보강용 접착성 시이트와 금속판의 단면도.
제4도 및 제5도는 가열전에 금속판에 적용한 상태를 도시한 것으로서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강용 접착성 시이트의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 시이트 2 : 비이드형 재료
3 : 제2열경화성 보강용 수지 시이트 4 : 보강할 부재의 표면
5 : 보강재료 6 : 외부 패널
1a : 표면 1b : 비이드형 돌출부
1c : 외부층 1d : 내부층
6a : 뒷면
본 발명은 보강용 접착성 시이트에 관한 것이다.
종래로부터 자동적으로서 각종의 보강방법이 차체를 구성하는 강판에 사용되어 왔다. 예를들면, 금속제 보강용 재료를 포함하는 판은 지붕, 바퀴덮개, 엔진뚜껑, 트렁크, 보조패널 및 문짝등과 같은 외장 패널의 내부에 비교적 넓게 그리고 평평하며 얇게 점용접 또는 접착제를 사용하여 결합시켜 가해진 외력에 견딜 수 있는 충분한 강성을 부여하였다. 그러나, 이러한 금속제 보강용 재료로서 보강하는 방법은 자체의 중량으로 인하여 불편한 점이 여러가지로 많았다. 예를들면, 외장 패널의 중량은 최초에는 두께를 감소시켜 차체의 중량을 줄였는데 증가함에 따라 제조 단가가 올라가고 더우기 외장 패널의 설치과정이 복잡하게 되었다.
외장패널의 진동을 피하기 위하여 또 이들을 보강하기 위하여 아스팔트 고무, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 페놀수지 및 불포화 폴리에스테르 수지등의 중합재료를 외장패널의 표면에 전면적으로 두껍게 피복 또는 결합시키는 방법도 또한 잘 알려져 있다. 이러한 경우에 강성은 단면적당 두께에 비례한다. 따라서 외장패널의 강성은 피복의 두께를 증가함의로써 증가한다. 그러나, 이러한 방법으로 상기한 금속제 보강용 재료로서 보강하는 방법에서 당면하게 되는 단점과 마찬가지로 다음과 같은 단점이 있는데, 즉 중합재료의 사용량 증가에 따라 중량이 증가하여 재조단가가 높아지는 것이다.
이러한 실정하에서 미합중국 특허 제4,369,608호, 제4,378,385호 및 제4,444,818호는 보강할 부재의 강성을 대단히 증가시키면서 가볍고 저렴한 보강용 접착성 시이트를 제안한 바 있다.
이러한 보강용 접착성 시이트는 미경화 또는 반경화 시이트에 보강용 재료를 포함하는 열경화성 보강용수지 시이트(1)와, 시이트(1)에 결합된 비이드 형성재료(2)를 포함하는데, 재료(2)는 시이트(1)보다 좁으며 시이트(1)를 경화시키기 전에 비이드형 돌출부를 형성하는 것으로서, 비이드 형성재료(2)를 지나 연장되는 시이트(1)의 부분은 보강용 접착성 시이트의 접착면을 형성하여 보강할 부재에 접착부를 제공한다.
비이드 형성재료로서 사용할 수 있는 재료는 다음과 같은 열회복성 재료이다. 즉 (가) 자체내에 함유된 발포제의 분해온도 이상으로 가열할 때 팽창하는 발포성 수지 시이트, (나) 튜브형 재료로 제조하며, 가열할때 최초의 튜브형태로 거의 복원하는 평평한 재료, 그리고 (다) 비튜브형 재료(예로서, 막대형 또는 필름형)로 제조하며, 가열시에 적어도 수직방향으로 팽창되어 최초의 비튜브형태로 복원하는 평평한 재료이다.
튜브형 또는 비튜브형 재료로 제조한 상기 평평한 재료는 열경화성 플라스틱 중합체를 막대형과 같은 튜브형 또는 비튜브형으로 성형하여 제조하거나, 더욱 적합한 방법으로서 튜브형 또는 비튜브형 재료를 가교 결합함으로써 형상 기억용량을 제공하고, 그런 다음 재료를 열간 프레스로 통과시키는 등의 기술로써 재료를 평평하게 한다. 튜브형 재료로 제조한 평평한 재료는 적합하게 설계하여 고온의 용융수지층 내부 표면의 구성요소로 하고, 이러한 수지층이 평평한 상태로 유지되도록 한다. 비튜브형 재료로 제조한 평평한 재료는 가교 결합된 필름이 연신되고, 연신된 필름이 열간 프레스 등에 의해서 시이트에 융합되기에 적합하다.
상술한 보강용 시이트를 사용하는 방법은 균일한 두께와 동등한 경화능을 갖는 시이트 모양의 재료를 결합하는 것을 포함하는 방법과 비교하여 강성은 대단히 증가하지만, 그와 같은 보강용 접착성 시이트는 다음과 같은 단점을 갖고 있다.
상술한 발포성 수지 시이트를 비이드 형성재료로서 사용함에 있어서 발포성 수지 시이트를 가열하여 얻은 발포된 제품의 형상은 일정하지 않는데, 그 이유는 발포 압력이 가열온도에 따라 변화하기 때문이다. 따라서 보강효과는 불규칙하게 되며, 더우기 이 방법은 발포제와 수지를 먼저 반죽하고 시이트로 성형하는 기법을 채택하기 때문에 제조공정의 관점에서 볼 때 약 120℃또는 그 이하의 분해온도를 갖는 발포제를 사용하기 힘들게 된다. 따라서 비이드 형태의 돌출부를 형성하기 위한 온도에 필요한것은 적어도 130℃, 적합하게는 적어도 140℃이다. 이러한 이유로서 충분한 보강효과가 120℃ 또는 그 이하의 저온경화 조건에서는 나타나지 않는 것이다.
상기의 평평한 튜브형 또는 비튜브형 재료로 제조한 평평한 재료를 비이드 형성재료로 사용하는 경우에도 평평해진 재료는 최초의 튜브형 또는 비튜브형으로 완전히 복원하지 못한다. 어떤 경우에는 복원된 형태가 가열온도에 따라 변화하기도 한다. 특히 평평한 재료의 복원특성은 140℃ 또는 그 이하의 저온이나 200℃ 또는 그 이상의 고온에서는 일정하지 않다. 따라서 보강효과는 그러한 온도 영역에서는 불규칙하게 되며, 더우기 열경화성 보강용수지 시이트와 보강할 부재사이의 접착력이 증가하면 최초의 형태는 140℃ 내지 200℃로 적절히 가열함에도 불구하고 완전히 복원되지 않는다. 따라서 보강효과가 불규칙하게 된다.
또, 평평한 재료를 가열함으로써 평평한 튜브형 재료의 최초의 튜브형태로 복원시키기 위해서는 튜브형 재료를 전자빔 및 이와 유사한 장치로 처리하여 튜브형 재료의 가교 결합 밀도를 증가시키는 방법이 채택된 바 있다. 그러나, 만약 이러한 처리가 되지 않으면 튜브형 재료는 그 최초의 튜브형태로 복원되지 않을 것이다.
그러나, 이러한 처리는 매우 어렵다. 예를 들면, 처리가 불충분하게 되면 평평한 재료가 그 최초의 형태로 충분히 복원되지 않고, 처리가 과도하게 되면 튜브형 재료가 경화되어 튜브형 재료를 평평하게 하기 어렵게 된다. 부수적으로 그와같은 튜브형 재료를 사용하여 얻은 보강용 접착성 시이트도 또한 경화되므로 보강할 부재를 보강용 접착성 시이트로 충분히 적용시켜 그 표면을 만곡으로 하기 힘들며, 이러한 결과로서 충분한 보강효과를 얻을 수 없게된다.
따라서 최근에는 튜브형 타입의 재료를 저렴하고 안정한 방법으로 대량 생산하기 어렵게 되었다.
본 발명은 이상 상술한 결점을 극복하기 위한 것으로서, 그 목적은 가볍고 저렴하며 보강효과가 불규칙하지 않으면서 보강할 부재의 강성을 대단히 증가시킨 보강용 접착성 시이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 보강용 접착성 시이트는 미경화 또는 반경화 상태의 보강용 재료를 함유하는 열경화성 보강용 수지 시이트와, 열경화성 보강용 수지 시이트에 제공된 비이드 형성재료를 포함하는데, 비이드 형성재료는 열경화성 보강용 수지 시이트보다 좁고 또 열경화성 보강용 수지 시이트의 경화전에 비이드 모양의 돌출부를 형성하는 것으로서 공간에 고착제를 함유하는 탄성 발포제를 평평하게 하고 평평한 형태를 고착제로 유지함으로써 제조된 평평한 재료이며, 가열하면 그 최초의 발포형태로 복원할 수 있다.
본 발명의 보강용 접착성 시이트는 비이드 형성재료가 열경화성 보강용 수지 시이트와 보강할 부재 사이에 놓이도록 하는 방법으로 보강할 부재의 뒷면에 사용하는데, 다시 말하면 비이드 형성재료로 덮혀지지 않은 열경화성 보강용 수지 시이트의 노출 영역을 보강할 부재의 뒷면에 결합시키는 것이다. 이와같이 결합된 보강용 수지 시이트를 가열함으로써 비이드 형성재료의 공간에 함유된 고착제는 연화되거나 용해되고, 평평한 형태로 탄성 발포체를 유지시키는 유지력이 제거된다. 이러한 결과로서 탄성 발포체는 평평한 형태로부터 해제되고 최초의 형태로 복원한다. 본 발명의 비이드 형성재료가 최초의 형태로 복원하는 힘은 튜브형 또는 비튜브형 재료로 제조한 통상의 평평한 재료의 힘보다 더 크다. 최초의 형태로 복원하는 이와같은 큰 힘은 평평한 재료가 최초의 발포체형태로 복원할때까지 연화된 열경화성 보강용 수지 시이트를 밀어올린다. 이러한 상태에서 열경화성 보강용 수지 시이트는 더욱 가열하면 경화되어 비이드 모양의 돌출부가 형성하게 된다.
비이드 모양의 돌출부는 평평한 재료가 상술한 바와같이 그 최초의 발포체 형태로 완전히 복원하기 때문에 어떠한 바라는 형태로 된다. 이와같이 완전히 그리고 균일하게 복원하기 때문에 본 발명의 보강용접착성 시이트의 보강효과에는 불규칙한 점이 없다. 따라서 본 발명의 보강용 접착성 시이트는 항상 보강할 부재의 강성을 대단히 높여준다.
평평한 재료가 그 최초의 형태로 복원하기 시작하는 온도는 평평한 재료에 함유된 고착제류를 적절하게 선택함으로써 어떤 바라는 수준에 맞춘다. 더우기 복원속도가 매우 빠르므로 사용가능한 열경화성 보강용수지 시이트류는 팽창될 수 있다. 예를들면, 평평한 재료는 고착제류를 적절하게 선택함으로써 100℃ 또는 그 이하의 온도에서 최초의 형태로 완전히 복원하는데, 이 결과로 보강용 수지 시이트의 보강 효과는 100℃또는 그 이하의 저온에서도 나타난다.
따라서 본 발명에 따른 보강용 수지 시이트는 미경화 또는 반경화 상태의 보강용 재료를 함유하는 열경화성 보강용 수지 시이트를 포함하고, 비이드 형성 재료는 최초의 발포형태로 복원할 수 있는 발포체로 제조한 평평한 재료를 포함한다.
본 발명의 보강용 수지 시이트의 적합한 실시예에 따르면, 열경화성 보강용 수지 시이트는 보강용 재료를 함유하는 제1열경화성 보강용 수지 시이트와 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 한쪽면에 부착된 비이드 형성재료와 함께 제2열경화성 보강용 수지 시이트를 포함하는데, 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 제1열경화성 보강용 수지 시이트상에 얇게 입혀져 그 사이에 비이드 형성재료가 끼워진다. 즉, 조강용 접착성 시이트는 비이드형성재료가 제1및 제2열경화성 수지시이트 사이에 적층되도록 한 구조를 갖는다.
상술한 바와같은 구조를 갖는 보강용 접착성 시이트를 사용함으로써 제2열경화성 보강용 수지 시이트이 전체 표면은 보강할 부재에 효과적으로 결합되고, 보강용 접착성 시이트는 부재에 더욱 견고하게 부착된다. 비이드 형성재료가 그 사이에 틈을 내기 위하여 제1열경화성 보강용 수지 시이트를 밀어 올릴지라도 사용한 보강용 수지 시이트로 보강되는 부재의 표면은 제2열경화성 보강용 수지 시이트가 부재와 밀접된 상태로 남기 때문에 절대 외부에 노출되지 않는다. 이러한 이유로 부재에 녹이 생기는 것이 효과적으로 방지되는 것이다.
제1및 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 각각 특히 금속판에 높은 접착력을 보이는 열경화성 수지 조성물을 포함한다. 경화된 수지 시이트의 인장 탄성율과 유리질 전이온도는 주로 수지 조성물, 예컨데 기본수지, 경화제, 기타 성분의 함량과 종류에 따라 많이 변한다.
첫째로 본 발명자는 금속판(차체의 외장 패널 등)의 강성을 증가시키기 위하여 충분히 높은 인장 탄성율을 가짐과 동시에 높은 유리질 전이온도를 갖는 수지 조성물을 제조하여 금속판을 보강한 바 있었다. 금속판을 강화시킴에 있어서 수지 조성물의 효과는 만족할만 하나, 금속판의 종류와 두께에 따라 전장에 불가피하게 발생하는 수지 조성물의 수축과 경화에 기인한 금속판의 변형이 발생한다. 다른 방법으로 본 발명자는 인장 탄성율은 금속판을 보강하여 보았다. 불충분하게 하고 유리질 전이온도는 낮게 책정한 수지 조성물을 제조하여 금속판을 보강하여 보았다. 이 수지 조성물로 보강한 금속판에서 수지 조성물의 경화와 수축에 기인한 금속판의 변형은 나타나지 않았으나, 금속판의 종류와 두께에 따라 바람직한 보강효과가 반드시 나타나지 않았다.
상기한 문제점들은 제1및 제2열경화성 보강용 수지 시이트를 서로 조합하여 사용함으로써 극복할 수 있는데, 제1열경화성 보강용 수지 시이트는 보강용 재료가 삽입되어 있고, 가열하여 경화시켰을 때 고인장 탄성율과 높은 유리질 전이온도를 갖는 시이트이며, 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 제1시이트에 얇게 입혀지고, 가열하여 경화시켰을때 저인장 탄성율과 낮은유리질 전이온도를 갖는 시이트이다. 즉, 본 발명의 적합한 실시예에 따른 보강용 접착성 시이트에서 제1열경화성 보강용 수지 시이트는 가열하여 경화시킨 후 고인장 탄성율과 높은 유리질 전이온도를 갖기 때문에 금속판의 강성을 증가시키는데 기여하며 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 가열하여 경화시킨 후 인장 탄성율은 작고 유리질 전이온도는 낮기 때문에 금속판에서 변형의 발생을 방지하는데 기여한다.
본 발명의 적합한 실시예에 따른 보강용 접착성 시이트에서 상술한 바와같은 제1열경화성 보강용 수지 시이트는 가열하여 경화시킨 후 인장 탄성율이 금속판의 강성을 증가시키기에 충분히 높도록 하고, 유리질 전이온도는 높게하도록 되어 있다. 일반적으로 인장 탄성율은 50내지 500kg/mm2이고 유리질 전이온도는 적어도 80℃이다. 만약 인장 탄성율이 너무 높다거나 유리질 전이온도가 너무 높을 때면, 물론 제2열경화성 보강용 수지 시이트의 존재에 관계없이 금속판의 특별한 종류, 두께 및 형상에 따라 변형의 발생을 방지하지 못하게 된다.
본원에서 언급하는 인장 탄성율은 속도 B에서 시험편 타입 I을 사용하여 ISO지침 R-527에 규정된 방법으로 측정한 것이다.
반면에 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 가열하여 경화시킨 후의 인장 탄성율이 금속판의 강성을 증가시키고 유리질 전이온도는 낮게하는데 충분히 높지 않다. 일반적으로 인장 탄성율은 0.1내지 30kg/mm2이고, 유리질 전이온도는 약 70℃ 또는 그 이하이다. 만약 인장 탄성율이 너무 낮거나 유리질 전이온도가 너무 낮을 때면, 보강효과가 금속판의 종류, 두께 및 형상에 따라 전면적으로 감소된다.
본 발명의 더욱 적합한 실시예에서 보강용 접착성 시이트이 제1열경화성 보강용 수지 시이트는 그 구조가 2개의 층으로 되어 있다. 즉, 제1열경화성 보강용 수지 시이트는 비이드 형성재료에 접촉하는 내부층과 외부층의 2개의 층을 포함하는데, 외부층은 가열하여 경화시킨 후의 인장 탄성율이 내부층과 제2열경화성 보강용 수지 시이트의 그것보다 크게 되도록 계산되어 있으며, 가열하여 경화시킨 후의 유리질 전이 온도는 내부층과 제2열경화성 보강용 수지 시이트의 그것보다 높게되어 있다.
이러한 적합한 실시예에서 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 외부층은 금속판의 강성을 증가시키도록 작용하고, 제2열경화성 보강용 수지 시이트의 내부층은 금속판에서 변형의 발생을 방지한다. 전면이 금속판에 결합되는 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 금속판에 녹이 발생하는 것을 막아준다. 부수적으로 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 접착 면적을 증가시켜, 이에 따라 보강용 접착성 시이트 및 금속판 사이의 접착력이 향상된다.
가열하여 경화시킨 후 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 외부층의 인장 탄성율은 50 내지 500kg/mm2이고, 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 내부층 및 제2열경화성 보강용 수지 시이트의 인장 탄성율은 0.1내지 30kg/mm2이다. 가열하여 경화시킨 후 유리질 전이 온도는 제1열경화성 보강용 수지 시이트이 외부층에서 적어도 80℃, 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 내부층 및 제2열경화성 보강용 수지 시이트에서 70℃또는 그 이하의 온도이다.
보강용 접착성 시이트를 금속판에 대고 전착하여 피복했을때, 금속판은 접착성 시이트의 주변에 페인트로서 비피복되어 있고 또 이러한 비피복부분에 녹이 발생하는 경향이 있다. 이러한 녹의 발생은 제2열경화성 보강용 수지시이트, 또는 제2열경화성 보강용 수지 시이트와 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 내부층의 양자를 도전체로 함으로써 방지할 수 있다. 이것은 녹을 예방하는데 더욱 효과적이다.
제1및 제2열경화성 보강용 수지 시이트 양자에서 에폭시 수지가 열경화성 수지로서 가장 적합하다 이러한 에폭시 수지에서 열활성 경화제를 첨가하고, 필요에 따라 다른 각종 첨가제를 주입하며 또 이러한 혼합물은 각종 피복기(예로서, 로울피복기 또는 바아피복기 등), 압출법, 열간 프레스법 등과 같은 통상적인 기법을 사용하여 미경화 또는 반경화 상태에서 시이트로 성형한다. 물론, 에폭시 수지가 아닌 열경화성 수지를 사용할 수도 있다. 제1및 제2열경화성 보강용 수지 시이트를 가열하여 경화시킨 후의 인장탄성율과 유리질 전이온도는 에폭시 수지, 경화제, 다른 첨가제 또는 각종 성분의 함량을 각각 적절하게 선택함으로써 상기 특정범위내로 조정할 수 있다.
본 발명에서 사용할 수 잇는 각종 에폭시 수지로서는 통상적인 글리시딜 에테르, 글리시딜 에스테르, 글리시딜 아민, 선형 알리파틱 에폭사이드 및 알리사이클릭 에폭사이드 종류의 에폭시 수지가 있다. 각각의 시이트를 제조함에 있어서, 이러한 에폭시 수지는 시이트의 필요하고 또 바라는 물리적 성질에 맞춰 단독 또는 결합하여 사용한다.
열활성 경화제로서는 가열할때 경화작용을 보이는 통상의 경화제면 된다. 일반적으로 이러한 경화제는 80내지 200℃의 온도 범위에서 활성력이 있으면 충분하다. 이러한 경화제의 전형적인 것으로는 디시안디아미드, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 그리고 2-n-헥타디사이클 아미다졸, 이소프탈릭산 디하이드라아지아미드, N,N-디알킬루리어 유도체 및 N,N-디알킬시오리어 유도체 등과 같은 아미다졸 유도체를 들 수 있다. 사용된 경화제의 양은 에폭시 수지 100중량부에 1내지 15중량부이다.
바라고 또 필요에 따라 경화제에 부수 첨가하는 각종 첨가제는 시이트 성형이 가능하고, 축 늘어지는 것을 방지하며, 용해점도를 감소시켜 습윤성을 증가시키는 범위까지의 접착력을 갖는 성분이다.
시이트 성형성을 증가시키기 위하여는 예로서 폴리비닐 부티랄, 폴리아미드, 폴리아미드 유도체, 폴리에스테로, 폴리설폰, 폴리케톤 등과 같은 열가소성 수지와, 비스페놀 A 및 에피클로로하이드린으로부터 유도된 고농도 중량의 에폭시 수지와, 부타딘, 아크릴로니트릴 공중합체 또는 그의 유도체를 첨가한다. 첨가된 수지의 양은 열경화성 수지 100중량부에 5내지 100중량부이다.
또한 조성물이 축 늘어지는 것을 방지하기 위하여 탄산칼슘, 활석, 석면, 규산염, 카본블랙, 클로이드성 실리카, 점토, 유리와 같은 충진제와 비닐과 같은 탄섬유를 사용한다.
더우기 제2열경화성 보강용 수지 시이트 또는 제2열경화성 보강용 수지 시이트와 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 내부층의 양자에 도전성을 부여하기 위하여 금속분말(철분말 또는 알루미늄분말), 그래파이트 분말 또는 이와 유사한 것을 시이트의 제조에 사용한다. 분말의 첨가량은 일반적으로 에폭시 수지 100중량부에 100내지 300중량부이다.
용해점도를 낮추고 습윤성을 증가시키기 위하여 부수적으로 첨가하는 것은 부틸 글리시딜 에테르와 장쇄의 알콜 모노글리시딜 에테르와 같은 반응성 희석제, 디옥틸 프탈레이트와 같은 프탈린산 기본 가소제, 그리고 트리크레실 인산염과 같은 인산기본 가소제를 첨가한다. 반응성 희석제와 가소제의 첨가량은 열경화성 수지 100중량부에 일반적으로 5내지 30중량부이다.
제1및 제2열경화성 보강용 수지 시이트에서 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 정상 상태에서 우수한 접착특성을 갖는 것이 특히 적합한데, 그 이유는 그와 같은 우수한 접착 특성으로 인하여 시이트를 금속판에 사용함에 있어서 가열하여 경화시키기 전에 보강용 접착성 시이트가 용이하게 순간 접착력을 유지하기 때문이다. 물론, 또한 제1열경화성 보강용 수지 시이트도 우수한 접착 특성을 갖는다. 특히 그러한 경우에 제2열경화성 보강용 수지 시이트는 제1열경화성 보강용 수지 시이트보다 그 폭이 좁고, 이것은 제1열경화성 보강용 수지 시이트가 우수한 접착 특성을 갖게 하는데 적합하다. 제1열경화성 보강용 수지 시이트가 2개의 층인 구조일때는 내부층만 우수한 접착 특성을 가지면 충분하다.
보강용 재료는 제1열경화성 보강용 수지 시이트에 삽입하여 금속판의 보강 효과를 높힌다. 제1열경화성 보강용 수지 시이트가 2개의 층인 구조일때는 보강용 재료를 외부층에 삽입하는 것이 적합하다.
사용가능한 보가용 재료는 유리섬유, 석면섬유 등으로 만들은 무기직물과, 아마, 목화, 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌등으로 만들은 유기직물과, 폴리에스테르 피막, 나일론등과, 크라프트지, 폴리에스테르 섬유의 부직포, 폴리프로필렌 섬유등의 제지와, 그리고 알루미늄, 철, 구리, 아연등의 박판을 포함한다.
제1열경화성 보강용 수지 시이트와 여기에 삽입된 보강용 재료를 제조함에 있어서, 보강용 재료의 한면 또는 양면은 열경화성 수지 조성물로 피복하거나 주입한다. 상기 보강용 재료에서 무기직물은 한면에만 주입하는 경우에도 보강 효과가 충분히 높도록 하는 것이 적합하다. 이것에는 유리섬유 직물이 특히 적합하다.
제1및 제2열경화성 보강용 수지 시이트이 두께는 금속판의 종류, 조강의 정도등에 따라 변한다. 일반적으로 제1열결화성 보강용 수지 시이트의 두께는 0.2내지 40mm, 적합하게는 0.5내지 20mm이다. 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 구조가 2개의 층일 경우에는 외부층의 두께는 0.01내지 10mm, 적합하게는 0.1내지 5mm이고, 내부층의 두께는 0.1내지 30mm, 적합하게는 0.5내지 10mm이며, 내부층 및 외부층의 총두께는 0.2내지 40mm적합하게는 0.5내지 20mm이다. 제2열경화성 보강용 수지 시이트의 두께는 0.1내지 30mm, 적합하게는 0.5내지 10mm이다.
본 발명의 보강용 접착성 시이트에서 다른 중요한 구성 요소인 비이드 형성 재료는 최초의 형태로 복원 가능하며, 탄성 발포된 재료의 공간에 고착제를 도입함으로써 제조하는 평평하게 발포된 재료인데, 고착제가 연화되었거나 용해된 상태에서 탄성 발포된 재료를 평평하게 한 후 평평한 상태가 유지되는 동안 고착제를 응고시켜서 제조한다.
사용가능한 탄성 발포된 재료는 자체 탄성력을 지닌 발포된 재료를 구성하는 중합 재료이든 아니든 관계없이 외력에 의해 압축 변형될 수 있어야 하며, 의력을 제거하면 최초의 형태로 복원할 수 있어야 한다
탄성 발포된 재료는 열린 세포 구조인 것이 적합하며, 이에 따라 고착제가 공간에 도입될 수 있고 발포된 재료를 용이하게 평평하게 할 수 있게 된다. 부수적으로 탄성 발포된 재료는 고착제가 공간에 도입될 수 있어 평평한 상태로 지속시킬 수 있는 한 부분적으로 닫힌 세포 구조일 수도 있다.
발포된 재료의 겉보기 밀도는 0.5g/ml 또는 그 이하가 일반적이며, 하한선은 약 0.005/ml인데, 적합하게는 0.015내지 0.5g/ml의 범위이다. 겉보기 밀도가 너무 높으면 발포된 재료가 평평할지라도 체적에서 단면 감소율이 작다. 더우기 공간의 체적에서 단면 감소율이 작다. 또한 공간의 체적이 작기 때문에 고착제를 평평한 상태로 유지하기에 충분할 정도로 도입하지 못한다. 반면에 겉보기 밀도가 너무 작으면 평평한 재료가 최초의 형태로 복원할 수 있는 힘이 감소된다.
탄성 발포된 재료의 두께는 일반적으로 2내지 50mm적합하게는 4내지 20mm이다.
탄성 발포된 재료는 통상의 방법으로써 각종 중합체를 사용하여 제조할 수 있다. 각종 중합체는 상술한 바와 같은 힘을 갖는 탄성 발포된 재료로 제조될 수 있는 한 사용가능하다. 사용가능한 중합체의 예로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체, 폴리우레탄 및 고무가 있다.
고착제는 가열하면 연화되거나 용해되며, 냉각하면 응고되는 수지이다. 고착제는 용해점 또는 연화점이 발포된 재료의 그것보다 낮을 것이 필요하다. 고착제의 용해점 또는 연화점이 발포된 재료의 그것보다 높으면 발포된 재료의 세포가 고착제의 응고시에 붕괴되어 발포된 재료가 평평한 상태로 지속될 수 없으며, 또한 평평한 재료를 가열할때 고착제로부터의 유지력이 감소한다. 따라서 유지력이 제거될지라도 평평하게 발포된 재료는 최초의 형태로 복원되지 않으며, 이에 따라 본 발명의 목적은 달성되지 않는다.
고착제 용해점 또는 연화점은 실온(약 20℃)보다 적어도 10℃이상 높은 것이 적합하다. 적합한 용해점 또는 연화점은 40내지 140℃이다. 용해점 또는 연화점이 너무 낮으면 평평하게 발포된 재료는 사용전 저장하는 동안 최초의 형태로 복원할려는 경향을 나타낸다. 반면에 너무 높으면 발포된 재료는 고온에서 평평해질 수 밖에 없으며, 따라서 가열과정 동안 발포된 재료는 일반적으로 열에 의한 질저하를 나타내며, 최초의 형태로 복원하지 못한다.
사용 가능한 각종 수지는 그 용해점 또는 연화점이 상기 특정 범위내에 있으면 된다. 이러한 수지에서 좁은 용해점 또는 연화점 범위의 저농도 중량의 수지는 가열하면 점도가 급격히 떨어지고 최초의 형태로 신속하게 복원되므로 적합하다. 고착제로서 사용가능한 수지의 예로는 에폭시 수지, 페놀수지 및 폴리에스테르 수지와 같은 열경화성 수지와, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 폴리부틸랄과 같은 열가소성수지가 있다. 가소제 및 충진제와 같은 각종 첨가제는 상기 수지에 첨가하여 용해시 점도를 조정하거나 생산단가를 낮춘다.
열경화성 수지 경화제 혼합물은 고착제로서 사용할 수 있다. 이러한 경우에 평평하게 발포된 재료는 가열하여 최초의 형태로 복원되고, 경화제는 최초의 형태로 복원된 상태에서 경화된다. 따라서 최초의 형태로 복원된 발포재료의 경도 및 강도는 조정되고 보강효과는 증가한다. 이러한 목적으로 사용가능한 경화제는 발포된 재료가 평평해지는 온도에서 경화되지 않으며, 최초의 형태로 복원된 발포재료의 형상에 해로운 영향을 미치지 않는 온도에서 경화되는 복합물이다.
고착제는 각종 처리법으로 탄성 발포된 재료의 공간에 주입하는데, 그 방법들로는 고착제의 용액과 함께 발포된 재료를 적합한 솔벤트를 넣고 주입하며 그 다음 솔벤트는 제거하는 방법과, 발포된 재료와 함께 고착제를 문지르거나 진동시켜 발포된 재료를 고착제에 주입하는 방법과, 발포된 재료를 용해된 고착제와 함께 주입하는 방법이 있다.
발포된 재료의 공간에 주입된 고착제의 양은 탄성 발포된 재료와 고착제의 총량에 25내지 75중량%가 일반적이다. 그 양은 상기 범위내로 적절하게 결정하여 평평한 상태가 지속되도록 한다. 예를들면, 겉보기 밀도가 0.02이고 두께가 10mm인 폴리우레탄 발포된 재료의 경우에 첨가된 고착제의 양은 70내지 1500g/m2이다.
본 발명에 따라서 공간에 고착제를 함유한 탄성 발포된 재료는 평평해지고, 평평해진 상태는 고착제의 작용으로 유지된다.
발포된 재료를 평평하게 함에 있어서 고착제를 함유한 발포된 재료는 고착제가 연화 또는 용해하는 온도로 가열하면, 발포된 재료가 평평해지고, 고착제는 발포된 재료가 평평한 상태로 지속되는 동안 응고된다. 상기 온도는 유지가 지속되는 한 고착제의 용해전 보다 높아야 할 필요는 반드시 없으나, 그 온도는 발포된 재료가 연화 또는 용해되지 않는 온도이어야 한다. 특히 다음의 처리법이 전형적인데, 이 방법은 발포된 재료를 열간 프레스에 의해서 고착제의 용해점 또는 연화점 근처의 온도에서 평평하게 한 다음 이 평평한 상태에서 냉각시키고(이러한 경우에 냉각과정은 열간프레스의 온도에 좌우되지 않으며, 어떤 경우에서는 평평하게 된 발포재료를 프레스에서 제거하는 것으로 충분하다). 발포된 재료를 가열한 다음 바로 냉각로울로 평평하게 한다.
본 발명의 보강용 접착성 시이트는 비이드 형성재료를 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 한면(2개의 층인 구조의 경우에는 내부층)에 사용함으로써 제조하는데, 여기서 비이드 형성재료의 폭 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 폭보다 좁게한다. 적합한 실시예에서 보강용 접착성 시이트는 제2열경화성 보강용 수지 시이트를 더욱 얇게 함으로써 제조하는데, 여기서 제2열경화성 보강용 수지 시이트가 보강용 접착성 시이트 위를 덮으며, 그런 다음 함께 결합시킨다.
본 발명의 보강용 접착성 시이트에서 보호필름은 평평한 재료가 부착된 면에 반대측의 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 반대면에 제공된다.
이러한 보호 필름은 다음과 같은 효과를 갖는다.
(1) 보호 필름을 입힌 보강용 접착성 시이트를 실사용 전에 말은 형태로 저장할때 보호 필름은 분리기로서 작용하고, 이에 따라 시이트와 시이트가 서로 달라붙는 일이 방지된다. 예를들면, 문짝의 의장패널을 보강함에 있어서 보호 필름을 입힌 보강용 접착성 시이트는 보호 필름을 분리하지 않고 사용하며, 벗겨낼 공정은 필요없는 것이다. 따라서 보강 공정은 신속하게 진행된다.
(2) 보호 필름은 보강 원소로서 외장패널에 사용하기 때문에 보강효과는 증대될 것으로 기대된다. 더우기 보호 필름은 제1열경화성 보강용 수지 시이트의 전면에 덮어 사용하기 때문에 보강용 접착성 시이트의 방수성이 개량되고, 보강효과가 시간의 경과에 따라 감소하는 것을 막아준다. 따라서 믿을 수 있는 보강층이 형성되는 것이다.
보호 필름은 상술한 바와같은 힘과 우수한 강도를 지니고, 방수성, 내열성 등을 갖추며 두께는 0.01내지 0.5mm, 적합하게는 0.03내지 0.1mm인 중합재료를 성형하여 제조한다. 각종 중합재료는 이러한 목적으로 사용한다. 이러한 재료의 종류를 예로들면 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 나일론, 폴리비닐 클로라이드 폴리프로필렌 및 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체이다.
본 발명의 보강용 접착성 시이트의 적합한 실시예에서 제1열경화성 보강용 수지 시이트 또는 제1및 제2열경화성 보강용 수지시이트는 유동성이 거의 없으며, 실온에서 자체 지지하는 성질을 갖지만, 전체로서 보강용 접착성 시이트는 높은 점도의 상태이다. 보강용 접착성 시이트는 굴절성과 연성을 지닌다. 250°내지 300°의 각도로 굽히는 경우에도 시이트는 손상을 받지 않으며 또한 최초의 형태로 복원한다. 이러한 바람직한 성질로 인하여 보강용 접착성 시이트는 보강할 부재에 용이하게 순응하는데, 다시 말하면 시이트는 파형, 블록형, 장방형 및 오목형과 같은 만곡된 형상의 부재에 사용할 수가 있는 것이다.
제1도 및 제2도에는 본 발명의 보강용 접착성 시이트가 도시되어 있다. 제1도에서 부호(1)은 경화되지 않은 미경화 상태 또는 반경화된 상태의 보강재료(5)를 갖는 제1의 열경화성 보강수지를 나타낸 것이고, 부호(2)는 비이드형 재료, 즉 평평한 재료를 나타낸 것으로서, 이것은 시이트(1)에 부착되며 시이트(1)보다 좁다. 부호(3)은 보강되는 부재의 표면(4)에 결합된 비이드형 재료(2)를 덮도록 제1의 시이트(1)위에 덮혀진 제2의 열가소성 보강수지를 나타낸 것이다.
보강용 접착성 시이트는 제3도에 도시된 바와같이 차량도어의 외부 판넬에 부착된다. 즉, 제2의 열경화성 보강수지 시이트(3)는 외부 판넬(6)의 뒷면(6a)에 결합된다. 보강용 접착성 시이트가 가열되면, 그 점성이 일시에 떨어지며 보강용 접착성 시이트는 외부 판넬(6)에 보다 밀접하게 접착된다. 동시에, 비이드형 재료(2)가 그 원형을 되찾는다. 그결과, 제1의 열경화성 보강수지 시이트(1)는 제2의 열경화성 보강수지 시이트(3)로부터 표면(1a-1a)으로 밀어 올려져서 비이드형 돌출부(1b)가 형성된다. 보강용 접착성 시이트가 더욱 가열되면, 제1및 제2의 열경화성 보강수지 시이트(1,3)는 경화되어 제3도에 도시된 구조의 형태를 이룬다.
제4도 및 제5도에는 본 발명의 보강용 접착성 시이트의 다른 실시예가 도시되어 있다. 제4도에 도시된 접착성 시이트는 미경화 상태 또는 반경화 상태의 보강재료를 지니는 제1의 열경와성 보강수지 시이트(1)가 보강재료(5)를 그속에 지니는 외부층(1c)과 내부층(1d)을 지니는 것을 제외하고 제1도의 접부성 시이트에서와 같은 구조를 지닌다. 상기 외부층(1c)은 시이트가 금속판(6)에 부착되고 가열 경화되면 인장 탄성율이 금속판의 경도를 증가시키기에 충분하며 유리 전이온도가 상승하게 형성된 수지 조성물을 지니고, 상기 내부층(1d)은 그 인장 탄성율이 금속판의 강도를 증가시키기에 충분하며 유리전이 온도가 하강된다.
제5도에 도시된 접착성 시이트는 제2의 열경화성 보강 수지 시이트가 제거된 것을 제외하고는 제4도의 시이트에서와 같은 구조를 지닌다.
제2도의 양호한 실시예에서는 제2의 열경화성 보강 수지 시이트(3)가 인장 탄성율이 가열되어 경화된 후에는 제1의 열경화성 보강 수지 시이트(1)의 인장 탄성율보다 적고 유리전이 온도가 제1의 열경화성 보강 수지 시이트의 유리전이 온도보다 낮게 형성된다. 제4도의 양호한 실시예에서는 제2의 열경화성 보강 수지 시이트(3)가 제1의 열경화성 보강 수지 시이트(1)의 내부층(1d)과 비교해서 인장 탄성율이 적고 유리전이 온도가 낮게 형성되어 있다.
본 발명의 보강용 접착성 시이트로 보강될 수 있는 제품의 예로는 자동차의 외부 판넬 같은 강철판등의 금속판이다. 또한, 보강용 접착성 시이트는 차량 및 전자제품(예를들면, 세탁기 및 TV세트)에서 사용되는 여러가지의 얇은 금속판에 사용될 수 있다.
본 발명의 보강용 접착성 시이트로 보강하면, 접착성 시이트는 자동차의 경우에 외부판넬의 후면에 압착되고 열풍형 가열로, 적외선 가열로 및 고주파수 유도 가열로와 같은 종래의 가열기술에 의해서 가열된다. 가열 공정은 필요하면 자동생산 라인에서 외부 판넬의 페인트 베이킹 과정에서 동시에 이루어질 수 있다. 본 발명은 하기의 비제한적인 실시예를 참조로 상세히 설명된다. 모든 분량은 중량부이다.
[실시예 1]
EPIKOTE 828(유까 셀 캄파니 리미티드에서 생산되는 바이스페놀 A형 액체 에폭시 수지) 50부, EPO MIC R-151(미쓰이 석유화학 에폭시 캄파니 리미티드에서 생산되는 가요성 에폭시 수지) 10부, 바이론 500(도요 보세끼 캄파니 리미티드에서 생산되는 폴리에스테르 수지) 40부, 디시안 디아미드(니뽕 카바이드 캄파니 리미티드에서 생산되는 에폭시 수지용 잠재 경화제) 3부, 큐레솔 C11Z-CN(시코쿠 가세이 캄파니 리미티드에서 생산되는 에폭시 수지용 잠재 경화제) 1부, 활석 50부 및 석면가루 4부로 이루어진 에폭시 수지 조성물을 증기 또는 가열기로 가열되는 2또는 3개의 로울러를 지니는 통상의 혼합롤에서 혼합하고, 수직 유압 프레스로 두께 1mm의 판으로 성형했다. 또한, 유리직물(니또 보세끼 캄파니 리미티드에서 생산된 WE-22C 104/BV)을 열경화성 보강 수지 시이트를 형성하도록 상기 생성된 시이트 위에 적층했다.
에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 분말(세이테쯔 가가꾸 캄파니 리미티드에서 생산되는 융점 68℃의 FLOWBACKQH)은 기포체가 진동되는 동안 10mm두께의 기포체(이노우에 캄파니 리미티드에서 생산되는 밀도 0.02g/ml, 융점 340℃의 개방셀 몸체)에 120g/m2양으로 투입했다. 기포체는 120℃에서 유지되는 오븐속에 배치하여 가열한 다음, 즉시 금속롤을 통과시켜 평평하게 하여 가열시에 그 최초의 형상을 회복할 수 있는 1mm 두께의 평평한 기포체를 만들었다.
이러한 평평한 재료는 10mm폭으로 절단하고 본 발명의 보강용 접착성 시이트를 생산하도록 유리 직물에 마주보게 50mm폭으로 절단된 열경화성 보강수지 시이트의 측면의 중앙부에 제공했다.
보강용 접착성 시이트는 열경화성 보강수지 시이트의 유리 직물이 외측에 노출되도록 0.8mm두께의 강철판에 압접했다. 접착후에 접착성 시이트는 140℃로 유지되는 대기속에서 30분 동안 가열했다. 에틸렌/비닐에 압접했다. 접착후에 접착성 시이트는 140℃로 유지되는 대기속에서 30분 동안 가열했다. 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체가 우선 용융되었으며, 평평한 폴리우레탄 기포체가 그 최초 기포형을 회복했다. 동시에, 열경화성 보강 수지 시이트가 기포체의 형상에 따라 비이드형 돌출부를 형성하고 그후에 경화되었다.
이에 따른 보강용강철판은 하기에 설명되는 방법에 따라서 강도시험을 행했다. 최대굽힘 응력은 50mm폭당 55kg였다. 강철판은 최대 굽힘 응력은 50mm폭당 9kg였다. 열경화성 보강 수지 시이트는 강철판에 압력하에 결합하고, 최초의 형상으로 회복될 수 있는 평평한 기포체를 사용하지 않은 상태에서 경화시의 최대 굽힘 응력은 50mm폭당 27kg였다. 이상에서 본 발명의 보강용 접착성 시이트의 우수한 보강효과가 얻어진다는 것을 알 수 있다.
강도 시험
폭이 50mm인 시편을 곡률반경이 5mm이며 U자형 단면을 갖는 상단부의 거리가 100mm가 되도록 평행하게 떨어져 위치된 2개의 수직판(폭 50mm)위에 수평으로 설치했다. 그리고 곡률 반경이 5mm이며 역 U자형 단면을 갖는 상단부를 지니는 다른 수직판(폭 50mm)을 시편위에 중심 배치하고, 최대 굽힘강도(kg/50mm폭)를 측정하기 위해 하중을 인가했다.
[실시예 2]
EPIKOTE 828(실시예 1에서 사용된 것과 같음) 50부, EPIKOTE 1002(유까 셀 캄파니 리미티드에서 생산되는 바이스페놀 A형 고형 에폭시 수지)35부, 바이론 500(실시예 1에서 사용된 것과 같음)15부, 큐레솔 C11Z(실시예 1에서 사용된 것과 같음) 0.8부, 디시안디아미드(실시예 1에서 사용된 것과 같음) 5부, 활석 50부, 점토가루 10부 및 단섬유 비닐론으로 이루어진 에폭시 수지 조성물을 통상의 혼합롤 속에서 혼합하고, 수직 유압 프레스로 0.5mm 두께의 시이트로 성형했다. 또한, 유리직물(니또 본세끼 캄파니 리미티드에서 생산된 WE-22C 104/BV)을 경화되지 않는 상태로 열경화성 보강용 수지 시이트의 외부층을 이루도록 시이트 위에 적층했다.
EPIKOTE 871(유까 셀 캄파니 리미티드에서 생산된 디미르산-변형 에폭시 수지) 80부,EPIKOTE 1002(상기에 사용된 것과 같음) 5부, EPIKOTE 828(상기에 사용된 것과 같음) 5부 및 HYKER CTBN 1300×8(굳리치 캄파니 리미티드에서 생산된 BF니트릴 고무) 10부의 혼합물을 혼합기 속에서 용융했다.
최종 혼합물의 100부에 대해 큐레솔 C11Z(실시예 1에서 사용된 것과 같음) 1부, 디시안 디아민(실싱예 1에서 사용된 것과 같음) 5부, 점토가루 15부 및 단섬유 비닐론 3부를 첨가했다. 이와같이 준비된 혼합물을 통상의 혼합롤에 혼합하고, 경화되지 않는 상태로 열경화성 보강용 수지 시이트의 0.8mm두께의 내부층을 이루도록 수직 유압 프레스로 시이트로 성형했다.
상기의 제조된 내부층 및 외부층은 함께 접착하여 2층 구조의 열경화성 보강용 수지 시이트를 만들었다 가열되어 경화된 후 인장 탄성율은 외부층에서는 95kg/mm2였고, 내부층에서는 3.0kg/mm2였다. 가열되어 경화된 후 유리질 전이온도는 외부층에서는 110℃였고 내부층에서는 50℃였다. 이러한 경화는 120℃에서 90분간 수행한 것이다.
실시예 1에서 사용된 동일한 10mm두께의 우레탄 기포체를 EPIKOTE 1001(유까 셀 캄파니 리미티드에서 생산된 융점 64내지 74℃의 바이스페놀 A형 에폭시 수지)의 7중량% 메틸 에틸 케톤 용액에 침지한 다음 메틸에틸케톤은 제거했다. 이러한 방법으로 에폭시 수지는 우레탄 기포체속에 150g/m2양으로 주입되었다. 이러한 기포체는 평평해져서 그 최초형으로 회복할 수 있는 1mm두께의 평판기포체로 제조되었으며, 평평한 재료는 90℃의 오븐속에서 유리됨에 따라 1내지 2분내에 그 원형을 회복했다.
평평한 재료는 폭 10mm로 절단하고, 상기의 2층 구조 열경화성 보강용 수지 시이트의 50mm폭의 내부층의 중앙부에 압접하여 보강용 접착성 시이트를 만들었다.
상기 접착성 시이트는 열경화성 보강용 수지 시이트의 내부층이 강철판 속에 접촉되도록 0.8mm두께의 강철판에 실시예 1에서와 같은 방법으로 결합했다. 이 조립체는 120℃에서 90분동안 가열하여 평평한 재료는 그 원형을 회복하고 시이트는 경화되도록 했다. 상기 보강된 강철판의 강도는 50kg/50mm폭이었으며, 접착성 시이트이 보강효과는 매우 만족스러웠다. 또한, 강철판의 함몰(변형) 현상은 가시적으로 시험되었으나 전혀 발견되지 않았다. 외형은 양호했다.
[실시예 3]
폴리에스테르 필름(토레이 캄파니 리미티드에서 생산된 LUMILAR 9)을 유리 직물측의 반대쪽에 실시예 1에서 생산된 것과 같은 동일한 열경화성 보강 수지 시이트이 측면에 접합시키고, 또 실시예 1에서 생산된 것과 동일한 평평한 재료를 폴리에스테르 필름측 반대쪽 시이트의 측면에 압접하여 본 발명의 보강용 접착성 시이트를 얻었다.
접착성 시이트는 폴리에스테르 필름이 외측에 노출되도록 0.8mm두께의 강철판에 압접했다. 이러한 작업은 감겨진 보강용 접착성 시이트를 푸는 동안 수행되었다. 폴리에스테르 필름은 수지의 부착에 의해서 층과 오염물 사이의 접착 문제를 야기시키지 않았고 작업은 매우 원활했다.
상기의 결합된 접착성 시이트는 140℃에서 30분간 가열하여 그 최초의 형태로 회복 및 경화시켰다. 이에 의해 열경화성 수지 시이트의 비이드형 돌출부를 지니는 보강층은 형성되었으며, 폴리에스테르 필름은 시이트에 잘 결합되었다. 또한, 보호층의 존재로 인하여 외형, 방수, 마모저항 등이 우수했다.
[실시예 4]
EPIKOTE 828(상기에 사용된 것과 같음) 50부, EPIKOTE 1002(상기에 사용된 것과 같음)35부, 바이론 500(상기에 사용된 것과 같음) 15부, 큐레솔 2MZ-AZINE(시코쿠 가세이 캄파니 리미티드에서 생산되는 에폭시 수지용 잠재 경화제) 0.3부, 디시안디아미드(상기에 사용된 것과 같음) 50부, 점토가루 10부 및 단섬유비닐론 3부로 이루어진 에폭시 수지 조성물을 통상의 혼합롤에서 혼합하고 수직 유압 프레스로 0.5MM두께의 시이트로 성형했다. 또한 유리직물(니또 보세끼 캄파니 리미티드에서 생산된 WE-22D 104/BV)을 경화되지 않은 상태에서 시이트에 적층하여 제1의 열경화성 보강용 수지 시이트이 외부층을 얻었다.
다음에 EPIKOTE 871(상기에 사용된 것과 같음) 80부,EPIKOTE 1002(상기에 사용된 것과 같음) 5부, EPIKOTE 828의 5부 및 HYKER CTBN 1300×8(상기에 사용된 것과 같음)0.3부, 디시안디아미드 5부, 흑연(나카고시 고쿠엔 세이조쇼에서 생산된 PB-3, 스케일형 흑연) 75부, 점토가루 15부 및단섬유 비닐론 3부를 첨가했다. 최종 혼합물을 통상의 혼합롤에서 혼합하고, 경화되지 않은 상태에서 수직 유압프레스로 시이트를 성형하여 제1의 열경화성 보강용 수지 시이트로 된 0.4mm두께의 내부층을 얻었다.
이러한 내부층은 전술한 외부층에 접합하여 제1의 열경화성 보강용 수지 시이트르 형성했다. 가열되어 경화된 후 인장 탄성율은 외부층에서는 95kg/mm2, 내부층에서는 4.0kg/mm2였다. 유리질 전이온도는 외부층에서는 110℃, 내부층에서는 50℃였다. 이러한 경화공정은 150℃에서 60분간 가열되어 이루어졌다
다음에 2층 구조의 제1의 열경화성 보강용 수지 시이트를 50mm폭으로 절단하고, 10mm폭으로 절단된 실시예 1에서 제조된 평평한 기포체를 제1의 열경화성 보강용 수지 시이트의 내부층에 결합했다. 또한, 내부층에 사용된 것과 동일한 수지 조성물을 수직 유압 프레스로 0.4mm두께의 시이트로 성형하여 생산된 제2의 열경화성 수지 시이트를 평평한 재료에 접합하여 보강용 접착성 시이트를 생산했다.
이러한 보강용 접착성 시이트를 0.8mm두께의 강철판에 대해 제2의 열경화성 시이트가 강철판측으로 되도록 압접했다. 다음에 전착도장을 행하고 보강용 접착성 시이트를 180℃로 유지되는 대기속에서 30분동안 가열하여 평평한 재료가 최초의 형태를 회복하고 시이트가 경화되도록 했다. 이와같이 보강된 강철관을 상기와 동일한 강도 시험을 행한 바, 최대 굽힘 응력은 50kg/50mm폭이었다. 강철판의 최대 굽힘응력이 9kg/50mm폭이라는 사실에 비추어 본 발명의 보강용 접착성 시이트의 보강효과가 우수하다는 것을 알 수 있었다.
다음에 상기 시편을 JISZ 2371에 규정된 염수분무 시험방법에 따라 염수분무 시험기(도요 리카고교 캄파니 리미티드에서 생산된 모델 SJ-JR)를 사용하여 녹발생 시험을 행했다. 강철판과 보강용 접착성 시이트 사이의 경제면의 전착 도장은 양호하며 염수가 500시간 동안 가해져도 그 후에 녹이 생기는 것을 발견하지 못했다.
Claims (7)
- 보강 재료를 함유하는 미경화 또는 반경화 상태의 열경화성 보강 수지 시이트와, 상기 수지 시이트보다 좁고 또 상기 수지 시이트의 경화전에 비이드형 돌출부를 형성하는 비이드 형성재료를 포함하는 보강용 접착성 시이트에 있어서, 비이드 형성재료가 공간에 고착제를 함유한 탄성 발포체를 평평하게 하고, 이 평평한 형태를 고착제로 유지하게 하여 제조된 평평한 재료로서, 가열시에 최초의 발포된 형태로 복원할 수 있는 것을 특징으로 하는 보강용 접착성 시이트.
- 제1항에 있어서, 보강용 접착성 시이트가 제1열경화성 보강 수지 시이트와 제2열경화성 보강 수지 시이트를 포함하는데, 제1 및 제2열경화성 보강 수지 시이트 사이에 비이드 형성재료가 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 보강용 접착성 시이트.
- 제2항에 있어서, 가열 경화후의 제1열경화성 보강 수지 시이트의 인장 탄성율은 제2열경화성 보강 수지 시이트의 인장 탄성율보다 크고, 가열 경화후의 제1열경화성 보강 수지 시이트의 유리질 전이온도는 제2열경화성 보강 수지 시이트의 유리질 전이온도 보다 높은 것을 특징으로 하는 보강용 접착성 시이트.
- 제2항에 있어서, 적어도 제2열경화성 보강 수지 시이트는 도전성 시이트인 것을 특징으로하는 보강용 접착성 시이트.
- 제1항에 있어서, 고착제의 연화점 또는 용융점은 40 내지 140℃인 것을 특징으로 하는 보강용 접착성 시이트.
- 제5항에 있어서, 고착제는 에폭시 수지, 페놀수지 및 폴리에스테르 수지로 구성되는 그룹에서 선택한 열경화성 수지이거나, 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드 및 폴리부티랄에서 선택한 열경화성 수지인 것을 특징으로하는 보강용 접착성 시이트.
- 제5항에 있어서, 발포된 재료내의 고착제 함유량은 탄성 발포제와 고착제의 총량을 기준으로 해저 25내지 75중량%인 것을 특징으로 하는 보강용 접착성 시이트.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
G160 | Decision to publish patent application | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 19940705 Year of fee payment: 8 |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |