에폭시 수지 및 경화제를 포함하는 금속-고분자 복합소재 및 이의 제조방법
Metal-polymer composite material comprising epoxy resin and curing agent and method for producing the same
특허 요약
본 발명은 에폭시 수지 및 경화제를 포함하는 금속-고분자 복합소재 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 금속-고분자 복합소재는 금속의 표면 개질을 통해 표면 에너지를 높일 뿐만 아니라 에폭시 수지 및 경화제를 포함하는 접착용 조성물을 이용하여 접합 강도 향상을 통해 금속과 고분자 사이의 견고한 이종 접합을 형성할 수 있으므로 우수한 강도 및 내구성이 확보될 수 있으며, 가전제품, 운송 장치 등에 널리 유용하게 사용될 수 있다.
청구항
번호청구항
1

표면에 형성된 금속 표면처리막을 포함하는 금속 기재;상기 금속 표면처리막과 이종접합을 형성하는 고분자 수지; 및상기 금속 표면처리막과 제1 결합을 형성하고, 상기 고분자 수지와 제2 결합을 형성하는 접착제 조성물;을 포함하는 것으로, 상기 접착제 조성물은 에폭시 수지 및 경화제를 포함하며, 상기 경화제의 유리전이온도(Tg.2)에서 에폭시 수지 및 경화제를 혼합한 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재.

2

제1항에 있어서,상기 금속 기재는 알루미늄(Al), 철(Fe), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 및 이들의 합금 중 선택되는 적어도 하나 이상을 포함하는, 금속-고분자 복합소재.

3

제2항에 있어서,상기 금속 기재는 스테인레스스틸(SUS; stainless use steel)인, 금속-고분자 복합소재.

4

제 1항에 있어서,상기 고분자 수지는 폴리아미드(PA; polyamide)인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재.

5

제1항에 있어서,상기 표면에 형성된 금속 표면처리막은 금속 기재를 에칭 용액에 침지 후 기능화 용액에 침지하여 형성된 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재.

6

제5항에 있어서,상기 에칭 용액은 염화구리(CuCl2)를 포함하는 수용액인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재의 제조방법.

7

제5항에 있어서,상기 기능화 용액은 헥사플루오로지르콘산(H2ZrF6) 수용액인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재의 제조방법.

8

제1항에 있어서,상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르(DGEBA) 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재.[화학식 1]

9

제1항에 있어서,상기 경화제는 PiAc(Pimelic acid) 또는 PhAc(Phthalic acid)인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재.

10

제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지 및 경화제는 1:1의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재.

11

(a) 금속 기재를 세척하는 단계;(b) 상기 세척이 완료된 금속 기재를 에칭 용액에 침지하고, 상기 에칭이 완료된 금속 기재를 기능화 용액에 침지하여 상기 금속 기재를 표면 처리하는 단계;(c) 에폭시 수지 및 경화제를 경화제의 유리전이온도(Tg.2)에서 혼합하여 접착용 조성물 제조하는 단계; (d) 상기 표면 처리된 금속 기재의 표면에 상기 접착용 조성물을 도포하는 단계; 및(e) 상기 접착용 조성물이 도포된 표면 처리된 금속 기재 상에 고분자 수지를 위치시키고 가열하며 접합하여 금속-고분자 복합소재를 제조하는 단계;를 포함하는 금속-고분자 복합소재의 제조방법.

12

제11항에 있어서,상기 (a) 단계의 금속 기재는 스테인레스스틸(SUS; stainless use steel)인, 금속-고분자 복합소재.

13

제11항에 있어서,상기 (a) 단계의 세척은 중성용액 및 염기성 용액으로 수행되는 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재의 제조방법.

14

제 11항에 있어서,상기 (c) 단계의 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 비스페놀 A 디글리시딜 에테르(DGEBA) 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재의 제조방법. [화학식 1]

15

제11항에 있어서,상기 (c) 단계의 경화제는 PiAc(Pimelic acid) 또는 PhAc(Phthalic acid)인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재의 제조방법.

16

제 11항에 있어서,상기 (e) 단계의 고분자 수지는 폴리아미드(PA; polyamide)인 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재의 제조방법.

17

제11항에 있어서, 상기 (e) 단계의 접합은 상부에 150 내지 250g의 추로 압력을 가하여 수행하는 것을 특징으로 하는, 금속-고분자 복합소재의 제조방법