에폭시 접착제의 접합강도에 미치는 커플링제의 영향

초록

자동차에 접착제를 사용하기 시작한 이후 급속한 접착 기술과 재료의 발달로 차체의 구성 또는 부품의 조립 등에 그 적용범위를 넓혀가고 있다. 아울러 자동차 회사의 목표인 저연비, 무공해 차량 개발을 위한 전략으로서 차량 경량화 문제가 대두되면서 대부분의 소재가 알루미늄 등의 경금속과 재활용이 가능한 플라스틱으로 교체되기 시작하였다. 조립방법으로 접착 공법이 유망하므로 접착제의 사용량은 향후 급속히 증가할 것으로 전망되고 있다. 구조용 접착제의 특징으로는 금속, 세라믹 등 다양한 재료에 대한 우수한 접합강도, 박리강도, 내충격성등과 이종재료간의 우수한 접착성능을 들 수 있다. 본 연구에서는 구조용 접착제에 있어서 커플링제의 종류와 함량이 기계적 특성에 미치는 영향을 비교 평가하였다. 에폭시 레진을 기본으로 urethane 변성 레진을 4:6의 비율로 혼합하고 경화제로는 DICY,촉매제로는 imidazole을 사용하였으며 총 3종의 커플링제를 함량별로 첨가하여 접착제를 포뮬레이션하였으며, 경화조건 확립을 위해 DSC(Differential Scanning Calorimetry) 분석을 수행하였다. 피착재는 자동차용 440MPa급 일반 냉연강판(SPRC440)을 사용하였으며, 접합에 앞서 #400 연마지(SiC paper)로 표면을 연마하고 아세톤 초음파 세척을 통해 접착면의 전처리를 실시하였다. 접합부의 기계적 특성을 평가하기 위해 ASTM D1002 규격에 맞춰 단일겹치기 전단강도(single-lap shear strength)를 측정하였다.