KR100610419B1

KR100610419B1 - 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물

Info

Publication number: KR100610419B1
Application number: KR1020030067331A
Authority: KR
Inventors: 김환오
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2006-08-09
Also published as: KR20050031474A

Abstract

본 발명은 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 관한 것으로서, 표면 마찰저항의 감소 및 슬립(slip)성이 우수한 2종의 PTFE(4㎛,25㎛)에 상기 PTFE와 균일한 배열을 유지하기 위해 카본블랙, 카본섬유, 흑연 등을 첨가하는 동시에, 윈도우글래스에 대한 접동성이 우수한 실리콘 화합물과, 그 이외에 폴리에스테르 폴리올 등과, 기재와 코팅재의 밀착력을 강화하기 위한 실래인 커플링제 프라이머로 이루어진 마찰계수 및 내마모성 등의 물성을 개선한 새로운 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 관한 것이다.

자동차, 글래스 런 채널, 불소코팅재 조성물

Description

자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물{Fluoric coating composite for glass run channel in vehicle}

도 1은 일반적인 글래스 런 채널을 나타내는 측단면도,

도 2는 본 발명에 따른 글래스 런 채널의 코팅재를 나타내는 도면,

도 3은 본 발명에 따른 글래스 런 채널의 코팅재를 나타내는 현미경 사진,

도 4는 종래의 글래스 런 채널의 코팅재를 나타내는 도면,

도 5는 종래의 글래스 런 채널의 코팅재를 나타내는 현미경 사진이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 윈도우글래스 20 : 글래스 런 채널(glass run channel)

21 : 돌기부 30 : 도어프레임

본 발명은 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2종의 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌 이하, PTFE라 한다)와, 다 양한 첨가제 즉, 카본블랙, 흑연, 실리콘화합물, 실리콘오일, 폴리에스테르 폴리올 등과, 실래인 커플링제 프라이머로 이루어진 마찰계수 및 내마모성이 우수한 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 윈도우글래스의 글래스 런 채널(run channel)은 윈도우글래스의 일단부가 삽입되도록 도어 내부 양쪽에 각각 설치되어, 윈도우 레귤레이터의 작동에 따라 윈도우글래스의 승강을 안내하도록 된 것으로서, 상기 윈도우글래스의 승강이 원활하도록 도어 내부에 정확하게 설치되어야만 한다.

차량용 도어는 윈도우글래스가 상하 이동되며 선택적으로 그 공간을 밀폐시키는 장공이 형성되어 있고, 또한 소정 간격이 구비되도록 대향, 배열된 내, 외부 패널(panel)로 이루어져 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 도어를 측부에서 단면한 도면에 있어서, 윈도우글래스(10)가 상하 이동시 측부의 가이드 역할을 하는 ㄷ자 형상으로 고무로된 글래스 런 채널(20)이 상기 내, 외부 패널, 즉 도어프레임(30) 사이에 개재되도록 설치된다.

그리고, 상기 글래스 런 채널(20)의 내부에는 윈도우글래스(10)가 삽입되는 홈이 형성되어 있으며, 상기 홈의 개방단부에는 상기 윈도우글래스(10)와의 접촉을 최소하기 위한 돌기부(21)가 형성되어 있으며, 상기 접촉면에는 불소코팅재가 코팅되어 있다.

이와 같이 이루어진 글래스 런 채널은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 큰 사이즈(15㎛)의 단일 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)도막을 적용하기 때문에 외관 이 고르지 못하여 외관미가 저하되고, PTFE 도막의 이탈이 용이하여 내마모성이 우수하지 못한 문제점이 있다.

또한, 상기 PTFE도막의 이탈을 방지하기 위하여 두꺼운 도막(40㎛)을 적용하므로 기재의 유연성이 저하되고, 도막 마모 발생에 따른 오염이 발생하게 된다.

그리고, 도막 표면으로의 PTFE의 균일한 배열이 난해하여 윈도우글래스의 슬립(slip)성이 우수하지 못하며, 이런 현상은 노이즈 발생 및 윈도우글래스 승하강의 필링(feeling)성 저하 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 코팅재의 개선이 요구된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 표면 마찰저항의 감소 및 슬립(slip)성이 우수한 2종의 PTFE(4㎛,25㎛)에 상기 PTFE와 균일한 배열을 유지하기 위해 카본블랙, 카본섬유, 흑연 등을 첨가하는 동시에, 윈도우글래스에 대한 접동성이 우수한 실리콘 화합물과, 그 이외에 폴리에스테르 폴리올 등과, 기재와 코팅재의 밀착력을 강화하기 위한 실래인 커플링제 프라이머로 이루어진 마찰계수 및 내마모성 등의 물성을 개선한 새로운 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 있어서, 입자의 크기가 4㎛인 PTFE 3 ~ 5중량%, 입자의 크기가 25㎛인 PTFE 4 ~ 6중량%, 카본블랙 0.1 ~ 0.3중량%, 입자의 크기가 4㎛인 흑연 0.4 ~ 0.6중량%, 입자의 크기가 1㎛인 실리콘화합물 0.5 ~ 1.5중량%, 입자의 크기가 20㎛인 카본섬유 0.5 ~ 1.5중량%, 실리콘오일 1 ~ 3중량%, 폴리에스테르 폴리올 12 ~ 16중량%, 톨루엔 용매 70 ~ 75중량%를 주재로 하고, 상기 주재 100중량부에 대하여 실래인 5 ~ 15중량부, 용매 85 ~ 95중량부를 프라이머로 하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 함량으로 이루어진 불소코팅재는 그 두께가 15 ~ 25㎛인 것을 특징으로 한다.

삭제

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 2종의 PTFE와, 다양한 첨가제 즉, 카본블랙, 흑연, 실리콘화합물, 실리콘오일, 폴리에스테르 폴리올 등과, 실래인 커플링제 프라이머로 이루어진 마찰계수 및 내마모성 등 각종 물성을 개선시킨 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 관한 것이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 PTFE는 전체 조성물에 대하여 2종으로 이루어져 있는 바, 그로 인하여 적용량이 2배 이상 증가, 즉 다시말하면, 2종의 PTFE 적용시 25㎛ 크기의 입자를 가진 PTFE 간의 공극 사이에 4㎛ 크기의 입자들이 혼합되기 때문에 기존의 15㎛ 크기의 PTFE보다 적용량이 증가하게 되어 표면 마찰 저항이 감소하고, 슬립(slip)성이 개선되며, 도막 이탈 방지를 통한 내구성이 향상된다.

상기 PTFE 중, 일종은 4㎛ 입자로 이루어져 있으며, 3 ~ 5중량%를 사용하며, 타종은 25㎛ 입자로 이루어져 있으며, 4 ~ 6중량%를 사용한다.

그 사용량의 범위를 벗어나면 기재(rubber)의 유연성이 저하되고, 도막 마모 발생에 의한 오염이 발생하게 되어 바람직하지 않다.

첨가제인 카본블랙, 카본섬유, 흑연은 상기 PTFE의 균일한 배열을 유지시켜 주며, PTFE의 이탈을 방지하므로 더스트(dust)에 대한 저항력이 향상되고, 종래 기술에 비하여 코팅막의 두께가 얇아지게 된다(40㎛ →15 ~ 25㎛).

상기 카본블랙은 전체 조성물에 대하여 0.1 ~ 0.3중량%를 사용하며, 상기 범위를 벗어나면 기재의 유연성이 저하되는 문제점이 있어 바람직하지 않다.

또한, 상기 카본섬유는 전체 조성물에 대하여 0.5 ~ 1.5중량%를 사용하며, 상기 범위를 벗어나면 기재의 유연성이 저하되는 문제점이 있어 바람직하지 않다.

이때, 입자의 크기는 20㎛이다.

그리고, 입자의 크기가 4㎛인 상기 흑연은 0.4 ~ 0.6중량%를 사용하며, 상기 범위를 벗어나면 도막에서의 이탈에 의한 오염이 발생하는 문제점이 있어 바람직하지 않다.

윈도우글래스에 대한 접동성 향상 및 노이즈를 감소시키기 위한 반응성 실리콘 화합물은 전체 조성물에 대하여 0.5 ~ 1.5중량%를 사용하고, 입자의 크기는 1㎛ 이다.

상기 함량의 범위 미만이면 접동성이 저하되고, 노이즈가 발생하는 문제점이 있으며, 상기 범위를 초과하면 과도한 슬립(slip)이 발생하는 문제가 있어 바람직하지 않다.

윤활성능을 향상시키기 위한 실리콘오일은 전체 조성물에 대하여 1 ~ 3중량%이며, 상기 범위를 벗어나면 윤활성능에 문제가 있다.

폴리에스테르 폴리올은 전체 조성물에 대하여 12 ~ 16중량%를 사용하며, 상기 범위를 벗어나면 조성물간의 결합에 문제가 있어 바람직하지 않다.

또한, 상기 톨루엔 용매는 전체 조성물에 대하여 70 ~ 75중량%를 사용하며, 상기 범위를 벗어나면 조성물간의 희석이 잘 되지 않는 문제점이 있어 바람직하지 않다.

기재와 코팅재의 밀착력을 강화하기 위한 실래인 커플링제 프라이머는 프라이머 전체 주재 조성물 100중량부에 대하여 실래인 5 ~ 15중량부, 용매 85 ~ 95중량부의 실래인 커플링제를 사용하며, 상기 범위를 벗어나면 기재와 코팅재의 밀착력이 저하되는 문제점이 있어 바람직하지 않다.

위와같은 본 발명에 따른 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물은 표면 마찰계수 감소에 의한 윈도우글래스 슬립성이 향상되고, 내마모성 증가에 따른 내구성 개선 및 마모에 의한 노이즈 감소를 도모하며, 이러한 불소코팅재 조성물은 글래스 런 채널의 표면 뿐만 아니라, 마찰, 마모가 발생하는 모든 분야에 아주 유용하게 널리 사용될 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

하기 표1은 배합비율에 따라 글래스 런 채널을 제조하였으며, 마찰계수, 내마모성 등의 각종 물성측정을 하여 다음과 같이 나타내었다.

상기 표 1에 의하면 실시예는 비교예에 비하여, 마찰계수는 30 ~ 40%가 감소하고, 상온 내마모성, 고온 내마모성, 더스트 내마모성은 각각 약 3배, 3.5배, 2.5 배가 향상되어 매우 우수함을 알 수 있다.

실험예

1) 마찰계수 측정방법

기재 시트(sheet)에 양산공정 또는 그것에 준하는 방법으로 코팅 처리한 가로 및 세로 50mm, 두께 20mm인 시험편을 준비한다.

상기 시험편의 무게를 측정한 후 윈도우글래스의 수평면에 시험편의 코팅 처리면이 접촉하도록 한다.

상기 시험편의 중심부 상에 직경 50mm의 원주형태를 가진 분동 1kg을 가압한다.

다음으로, 속도 100mm/min으로 인장을 한다.

여기서, 시험편이 30mm에서 120mm로의 이동범위에서 최대 하중(F(N)(gf))을 측정한다.

여기서, 동마찰계수(

)는 다음과 같은 식(1)에 의해 구해진다.

.....(1)

2)내마모성 측정방법

-상온 상태시

-고온시 : 80℃ 분위기 조건에서 측정한다.

-더스트(dust) 부착시 : 1000회 마다 더스트워터(dust water)를 주사기로 접동부에 0.5ml를 적하한다.

이때, 더스트(dust) : 물= 1:3의 중량비에 의한 것으로 한다.

여기서, 더스트는 하기 표 2의 A,B를 A:B=1:3의 비율로 혼합한 것으로 한다.

제품의 임의의 위치에서 규정된 길이의 시험편을 채취하여, 실차 프레임과 동일한 형상 및 구조의 지그에 장착하여 통상의 마모시험기에 취부한다.

규정된 마찰자 윈도우글래스를 이용하여 표 3의 시험조건으로 마모시험을 실시하여 피막의 마모유무를 조사한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 의하면, 글래스 런 채널의 내마모성 및 글래스의 슬립성이 아래와 같이 개선하여 상기 글래스 런 채널의 수명을 연장시킬 수 있다.

1. 표면 마찰계수 감소에 의한 글래스 슬립성이 종래기술 대비, 약 30 ~ 40% 향상된다.

2. 내마모성 증가에 따른 내구성능 향상 및 마모에 의한 노이즈가 감소하게 된다.

상온 내마모성 : 약 3배 향상

고온 내마모성 : 약 3.5배 향상

더스트(dust) 내마모성 : 약 2.5배 향상

3. 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물은 마찰, 마모가 발생하는 모든 분야에 광범위하게 적용 가능하게 된다.

Claims

자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물에 있어서, 입자의 크기가 4㎛인 PTFE 3 ~ 5중량%, 입자의 크기가 25㎛인 PTFE 4 ~ 6중량%, 카본블랙 0.1 ~ 0.3중량%, 입자의 크기가 4㎛인 흑연 0.4 ~ 0.6중량%, 입자의 크기가 1㎛인 실리콘화합물 0.5 ~ 1.5중량%, 입자의 크기가 20㎛인 카본섬유 0.5 ~ 1.5중량%, 실리콘오일 1 ~ 3중량%, 폴리에스테르 폴리올 12 ~ 16중량%, 톨루엔 용매 70 ~ 75중량%를 주재로 하고, 상기 주재 100중량부에 대하여 실래인 5 ~ 15중량부, 용매 85 ~ 95중량부를 프라이머로 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 글래스 런 채널용 불소코팅재 조성물.
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