KR100600180B1 - 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법에 관한 것으로서, 치핑 문제로 차량의 강판(후드패널, 루프패널 등) 외표면에 손상과 함께 부식이 발생하는 현상을 방지할 수 있도록 중도 도막 위에 우레탄 필름을 접착수단으로 접착시키고, 그 위에 색상 베이스인 상도층을 도포하고 소부 경화시켜 달성된 구조의 치핑 방지용 도막 구조와; 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과, 상기 중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착하는 공정과, 색상 베이스로서 상기 우레탄 필름상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과, 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정으로 진행되는 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법을 제공하고자 한 것이다.

치핑, 도막, 우레탄 필름, 중도 도막, 상도 도료

Description

치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법{Method for manufacturing painting layer structure for preventing chipping}

도 1은 본 발명에 따른 치핑 방지용 도막 구조를 나타내는 개략도,

도 2는 종래의 치핑 방지용 도막 구조를 나타내는 개략도.

본 발명은 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우레탄 필름을 중도 및 상도 도막 사이에 부착하여, 실제 차량에서 치핑(chipping)문제로 차량의 강판(후드패널, 루프패널 등) 외표면에 손상과 함께 부식이 되는 현상을 방지할 수 있도록 한 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법에 관한 것이다.

통상적으로 자동차용 외장부품(강판, 플라스틱 소재 등) 및 각종 부품의 외표면에 우천시 그리고 태양광선에 노출되더라도 그 도장상태가 그대로 유지될 수 있고, 특히 부식을 방지함과 함께 차량의 외관미를 향상시키고자 도장 공정을 실시 하고 있다.

대개, 상기 도장 공정은 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과, 상기 중도 도막의 표면에 색상 베이스로서 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과, 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정 등으로 실시되고, 이러한 도장 공정에 의하여 첨부한 도 2에 도시한 바와 같은 도막 구조가 형성된다.

이와 같은 도장 공정에서 도막의 부착성이 도장의 품질을 판단하는데 중요한 잣대가 될 수 있는 바, 도막의 부착성(밀착성)이란 도막과 그 아래의 하지면이 붙어 잘 떨어지지 않는 성질을 말한다.

이러한 도막의 부착성을 향상시키고자, 프라이머를 처리하고 중도, 상도 처리 공정을 실시하는 것이다.

대개, 중도 도막은 30∼40㎛의 두께로 도포되는 열경화성의 폴리에스테르 수지를 기본수지로 하고, 여기에 내치핑 성능을 향상시키기 위하여 우레탄과 같은 수지를 첨가하기도 한다.

상기 중도 도막은 열경화성 수지로 적용되므로, 중도를 위한 도료가 도장된 후, 약 140∼160℃에서 약 20∼25분 동안 소부경화시켜서 완성된다.

한편, 상기 차량의 도막 구성에서 중도의 역할은 차량 운행시 앞차에서 날라오는 작은 돌맹이 또는 기타 이물질로부터 차체를 보호하는 역할을 하게 되는데, 이를 치핑(chipping) 성능이라고 한다.

그러나, 중도 도막의 기능상 상기 치핑으로부터 도막을 보호해야 하지만, 대형트럭 및 버스 등의 바퀴에서 날라오는 큰 돌맹이의 경우는 수지로 구성된 중도 도막은 제기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

즉, 보통 치핑현상에서는 돌맹이의 크기가 지름 3∼5mm 정도이지만, 대형차에서 날라오는 돌맹이의 크기는 지름 10mm 정도 되는 것도 있기 때문에 차체(후드패널, 루프패널, 범퍼 등)에 큰 손상을 주게 된다.

이렇게 치핑에 의하여 차체에 손상이 발생하면, 그 손상부위에 외관미를 떨어뜨리면서 부식(녹)이 발생하게 되고, 결국 해당 차체 제품을 정비/교환해야하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 상기한 치핑 문제로 차량의 강판(후드패널, 루프패널 등) 외표면에 손상과 함께 부식이 발생하는 현상을 방지할 수 있도록 중도 도막 위에 우레탄 필름을 접착수단으로 접착시키고, 그 위에 색상 베이스인 상도층을 도포하고 소부 경화시켜 달성된 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 외판용 강판에 전착층과 중도 도막과 상도 도료층이 차례로 형성된 구조의 차량용 도막 구조에 있어서,

상기 중도 도막과 상도 도료층 사이에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름이 더 부착된 것을 특징으로 하는 치핑 방지용 도막 구조를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 우레탄 필름은 상기 중도 도막의 표면에 아크릴계 접착제로 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과; 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과; 상기 중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착하는 공정과; 색상 베이스로서 상기 우레탄 필름상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과; 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정으로 진행되는 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 상도 도료층과의 부착성을 위하여 우레탄 필름의 표면을 황산 0.1중량%로 산세척하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 치핑 방지용 도막 구조를 나타내는 개략도이다.

본 발명은 차량의 외판용 강판중 치핑 현상이 가장 빈번하게 발생하는 부분(후드패널 및 루프패널의 앞부분 등)에만 중도 도막과 상도 도료층 사이에 우레탄 필름을 부착하여, 내칭핑 성능을 증대시킨 점에 주안점이 있다.

대개, 전술한 바와 같이 차량의 외판용 강판에 대한 도막 구조는 차체 표면 에 전착층과, 중도 도막과, 상도 도료층이 차례로 형성된 구조를 이루고 있다.

여기서, 내치핑 성능 향상을 크게 증대시키고자, 상기 중도 도막과 상도 도료층 사이에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제를 이용하여 부착하게 된다.

이렇게 우레탄 필름이 적용된 본 발명의 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 차량의 외판용 강판에 대한 도장 공정은 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과, 색상 베이스로서 상기 중도 도막상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과, 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정으로 진행된다.

여기서, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정후, 색상 베이스로서 상기 중도 도막상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정전에 상기 중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착하는 공정을 진행하게 된다.

보다 상세하게는, 소부 경화된 중도 도막 위에 상기 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 화학적 접착시키고, 그 위에 색상 베이스(BASE) 역할을 하는 상도 도료를 도포하게 된다.

여기서, 상기 우레탄 필름을 부착한 다음, 그 위에 형성되는 상도 도료층과의 부착성을 위하여 우레탄 필름의 표면을 황산 0.1중량%로 산세척하는 공정을 더 진행하여, 우레탄 필름의 표면 에너지가 60dyne/cm 이상이 되도록 한다.

이어서, 상기 우레탄 필름위에 상도 도료가 도포된 후, 상온에서 일부 건조된 다음, 다시 투명 도료(투명한 코팅층)를 도포한 후 140∼160 ℃에서 20∼25분간 소부 경화시켜서 도막의 완성이 이루어진다.

한편, 상기 우레탄 필름이 열변형, 열팽창 등에 의해 외관이 불량하게 되는 경우가 발생될 수 있으므로, 우레탄 필름의 열팽창계수를 관리하여야 하는 바, 140∼160 ℃에서 20∼25분간 소부경화시 외관상 이상이 없는 열팽창계수를 가지도록 한다. 이에, 상기 우레탄 필름은 열팽창계수 1.2×10^-4/℃ 이하인 것을 사용한다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

실시예

중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착한 다음, 색상 베이스로서 상기 우레탄 필름상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하고, 그 위에 코팅층을 형성하여 본 발명에 따른 도막 구조를 제조하였다.

상술한 바와 같이, 상도 도료층과의 부착성을 위하여 우레탄 필름의 표면을 황산 0.1중량%로 산세척하였고, 우레탄 필름의 열팽창계수 1.2×10^-4/℃를 갖는 것으로 제조하였다.

비교예

비교예로서, 종래에 우레탄 필름이 없는 통상의 도막 구조(전착층, 중도 도 막, 상도 도료, 코팅층)를 구비하였다.

시험예

실시예 및 비교예의 도막 구조에 대한 내후성(1000시간 제논장비에서 실시), 내치핑성(쇄석 200g(감란석 직경 3내지5mm)을 5kgf/㎠로 도막에 가함), 상태박리강도, 열노화 시험(168시간 동안 70℃로 유지)을 각각 시험하였으며, 그 결과는 다음과 같았다.

기존 대비 광택손실은 95%이고, 색상변화는 ΔE 1.0 이하로서, 도막의 내후성이 증대되었음을 알 수 있고, 또한 본 발명의 도막 구조는 내치핑성에서 염수분무 30시간을 실시하였으나 발청이 없었으며, 전체적으로 본 발명의 도막은 이상이 없음을 알 수 있었다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법에 의하면, 차량의 외판용 강판중 치핑 현상이 잘 일어나는 부분(후드패널 및 루프패널의 앞부분 등)에만 중도 도막과 상도 도료층 사이에 우레탄 필름을 부착함으로써, 첫째 내치핑성(CHIPPING) 성능 향상을 도모할 수 있고, 둘째 기존 도장공정 및 재료의 변경 불필요하여 작업이 쉬우며, 셋째 치핑(CHIPPING) 발생 부위에만 우레탄 필름을 적용하여 경제적인 장점을 제공한다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과; 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과; 상기 중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착하는 공정과; 색상 베이스로서 상기 우레탄 필름상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과; 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정으로 진행되는 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법에 있어서,

   상기 상도 도료층과의 부착성을 위하여 우레탄 필름의 표면을 황산 0.1중량%로 산세척시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법.

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