에폭시 접착제 접합부 특성에 미치는 Zirconate 첨가 효과

초록

최근 자동차, 전자, 항공, 건축 등 다양한 산업분야 전반에서 구조용 에폭시 접착제는 우수한 접착력, 내화학성, 내열성, 자동화공 적용 평의성 등의 특성으로 인하여 널리 사용되어지고 있고, 특히 유럽의 자동차 제조 기업을 중심으로 접착제 적용이 점차 증가되어지는 추세이다. 기계적 접합부의 경우, 에폭시 레진, 경화제, 기타 첨가제 등의 접착제 성분에 따라 다양한 특성을 나타내며, 특히 커플링제(Coupling agent) 또는 접착 증진제(Adhesion promotor)는 접착제의 젖음성을 향상시키고 추가적인 2차 결합력을 형성하는 대표적인 첨가제로서 구성요소와 함량에 따라 다양한 계면 접합강도 특성을 나타낸다. 본 연구엣는 무기필러가 첨가된 접착제에 Zirconate 함량을 달리하여 접합부 특성 및 강도를 평가하였다. 실험에 사용된 접착제는 비스페놀 A형 에폭시 레진을 베이스로 하였으며, 경화시스템으로 DICY/Imidazom을 사용하였으며, 기타첨가제로는 무기필러의 양을 고정시킨 후 Zirconate의 함량을 달리하여 포뮬레이션을 진행하였다. 피착재는 440MPa급 일반냉연강판을 사용하였으며, 접착제 도포에 앞서 #600 SiC paper로 연마하여 전 처리 하였고, 아세톤에 침지하여 초음파세척을 하였다. 설계한 에폭시 접착제의 경화거동을 시차주사열량계(DSC)를 통해 확인하였고, ASTM D-1002 규격에 따라 단일겹치기 전단시험(Single-lap shear test)와 ASTM D-1876 규격에 따라 T형 박리강도(T-Peel test) 시험을 진행하였다. 접합강도 시험 후 파단거동 확인을 위해 파단면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다.