KR100615825B1

KR100615825B1 - 이액형 차량구조 보강제 및 그것을 이용한 차체 보강방법

Info

Publication number: KR100615825B1
Application number: KR1020050024792A
Authority: KR
Inventors: 신성기; 홍성규
Original assignee: 헨켈코리아 주식회사
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2006-08-28
Also published as: KR20050035845A

Abstract

액상 비스페놀A형이나 F형 에폭시수지중 어느하나, 액상 NBR이나 CTBN변성에폭시수지중 어느하나, 탄산칼슘, 퓸실리카, 글라스버블, 카본블랙 및 캡슐형 또는 요소계 발포제로되는 기존의 차량 차체구조 보강용 시트용 조성물을 사용하되, 페이스트상(paste)으로 만든 조성물을 A액 주제조성물로하고 아민형 에폭시수지계 경화제에 액상 NBR, 퓸실리카 및 글라스버블을 첨가한 경화제 조성물을 B액으로 하여, 차량의 차체구조 보강부위에 적용시에 A액:B액을 부피비로 1~3:1의 비율로 2액분사기로 동시에 분사하여 두 액이 균일하게 혼합분사되면서 경화되게하므로서 차체구조 보강부인 수평부, 굴곡부, 코너부 어디에도 적용하여 완벽한 보강을 할 수 있는 특징이 있는 것이다.

Description

이액형 차량구조 보강제 및 그것을 이용한 차체 보강방법{Two liquids type Reinforcing agent for vehicles's structures and Method reinforcing vehicles body by it}

본 발명은 이액형(二液型) 차량구조 보강제(이하 보강제라고 함)에 관한 것으로서, 특히 이액형으로서 차량의 모든 부위에 적용할 수 있고 차체의 진동 특성을 향상시킬 수 있으며 저비중이어서 차체 하중에 영향을 적게주게되는 고강성의 차량 보강제에 관한 것이다.

종래의 차량 보강제로는 차량에 강성을 부여하고 차체의 변형, 뒤틀림을 예방하며 내구성, 내식성 및 내충격성을 부여하는 액상의 비스페놀 A형 에폭시수지를 기재로하여, 탄성부여제인 액상의 니트릴(NBR)고무나 카복시1-터미네이티드 부타디엔 아크릴로 니트릴 코폴리머(CTBN)변성 에폭시수지중 어느한가지와, 증점, 보강, 접착성 및 요변성 특성을 부여하고 보강의 유동성을 방지하는 작용을 하는 기능성 충전제인 퓸실리카(Fumed Silica), 보강제의 중량을 경량화하기 위한 글라스버블(Glass Bubble), 캡슐형 또는 요소계 발포제를 첨가하되, 여기에 착색제로 카본블 랙, 충전제로서 탄산칼슘, 에폭시용 경화제인 디시안디아미드, 경화촉진제인 이미다졸과 아민을 혼합하여 60~90℃의 온도로 가열, 용융하여 얻는 컴파운드로 시트형태를 만든 다음 차체에 점착 또는 접착하여 차량의 전착도장공정중의 열에 의해 발포되게하여 차체를 보강하는 보강제로 사용되고 있었다.

이상과 같은 종래 차량의 차체 보강제는 반고체형태의 시트로 되어 있어서 반드시 차체의 조립공정에 적용하여 전착도장 오븐의 열에의해 가열 발포 경화되어야 하며, 적용부위별 일정한 형상을 사전에 만들어야만 하는 결점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 종래의 시트형 차량 보강제의 결점을 개량하여 차량보강제를 이액형의 보강제로 하므로써, 차체의 보강시에 미리 차체 간극이나 벽에 부착하거나 채워두었다가 차체의 도장 전착시에 도장전착 열에의해서만 발포 또는 접착되게하는 반고체 시트형 보강제와는 달리 차체 조립이 완료된 후에 저온 혹은 열원이 없는 조건에서도 강성이 요구되는 부위에 이액형 분사기로 분사하여 적용하므로서 충전, 접착 및 구조보강이 용이한 장점이 있는 이액형 차량구조 보강제로서 이를 실례를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

내구성, 내식성 및 내충격성을 부여하는 액상 비스페놀A형이나 F형 에폭시수지중 어느한가지 수지 50~70wt%와 탄성부여제로 액상 니트릴고무(NBR)나 카복시-1-터미네이티드 부타디엔 아크릴로 니트릴 코폴리머(CTBN)변성 에폭시수지중 어느한가지 1~10wt%를 기재로하여 충전제로 칼슘카보네이트(탄산칼슘) 1~10wt%, 기능성 충전제로 퓸실리카(Fumed Silica) 1~10wt%, 보강성 충전제로 글라스버블 10~25wt%, 착색제로 카본블랙 0.5~1.0wt% 및 발포제로 캡슐형 발포제(encapsulating blowing agent) 또는 요소계 발포제중 선택된 어느한가지 발포제 1~10wt%를 혼합한 기존의 차체 보강시트용 조성물을 페이스트상으로 한 것을 주제조성물인 A액으로 하고, 유기 폴리아민이나 폴리아미드수지중에서 선택된 어느하나의 아민형 에폭시수지 경화제 40~70wt%와, 액상의 NBR 5~25wt%를 주제로하여, 거기에 기능성 충전제로서 퓸실리카 1~10wt%와 보강성 충전제로서 글라스버블 10~40wt%를 혼합한 것을 경화제 조성물인 B액으로하여 차량의 적용시에 A액:B액을 부피비로 1~3:1의 비율로 동시에 혼합하는 2액형 차량 보강제 조성물로하고, 상기 2액형 차량 보강제 조성물을 차량의 보강제 적용부위에 도포시에 2액형 분사기를 이용하여 상기 주제 조성물인 A액과 경화제 조성물인 B액을 부피비로 1~3:1의 비율로 동시에 분사하는 방법으로 차체구조를 보강하는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 2액형 차량 구조물 보강제 조성물은 기존의 차체 보강제에서의 역할대로 금속보강재와 병용할 수도 있고 또한 차체의 변형, 뒤틀림을 예방하며 내충격성, 내구성등도 뛰어나면서 내식성이 강한 특징이 있으므로 금속보강재 대용으로 완벽한 차체 구조물 보강제 역할을 할 수 있으며, 특히 주제인 A액중 비스페놀A형이나 F형 에폭시수지(이하 에폭시수지라고 함)는 가열 후 냉각시 수축되는 성질로 인하여 현재까지는 단일 금속판넬의 한면에만 부착시에는 판 넬이 휘거나 뒤틀리는등 판넬 자체가 변형되는 폐단이 있었으나 본원 발명의 보강제 조성물은 차체 구조물 사이의 공극을 액상으로 분사하여 채우게 되므로 보강제의 양면이 구조물에 의하여 지지가 되는데다가 충전제인 글라스버블의 첨가와 발포제의 발포에 의하여 많은 기포가 발생되어 에폭시수지를 대량으로 사용하면서도 중량을 가벼워지도록한 것이 특징이며, 단 그 첨가량은 50wt%이하에서는 보강제의 강성이 다소 약한 결점이 있고 70wt%이상에서는 강성이 너무 높아서 충격에 의해 파손 또는 클랙의 위험이 있을 뿐 아니라 발포제에 의한 완벽한 발포가 이루어지기가 어렵고 경화가 더딘 결점도 있으며 따라서 동일 부피에 비하여 중량이 무거워지는 결점도 있기 때문에 50~70wt%의 첨가가 가장 바람직한 것이다.

기능성 충전제인 퓸실리카는 증점성(增粘性), 즉, 점착성(粘着性)을 증가시키는 작용을 하면서 보강충전 작용을 하고 또한 보강제의 요변성(搖變性)을 부여하여 보강제의 유연성을 좋게하고 보강제의 보강부에 적용시 유동성(흘러내림)을 방지내지 조절하기 위한 것으로서 그 첨가량은 1~10wt%범위를 벗어나면 상기와 같은 작용이 저하되는 결점이 있었으므로, 상기 첨가량이 가장 바람직하고, 보강제의 중량을 경량화하기 위한 글라스버블은 본 발명 보강제내에서 유리포말상태로 내제하게되므로 그만큼 보강제 중량을 저감시켜주게되지만 상기 첨가량 이하에서는 보강제의 중량 경감에 영향이 약하고 상기 첨가량 이상에서는 보강제를 이루는 다른 성분의 첨가량이 너무 줄어들어서 탄성, 접착성 및 유동방지효과가 떨어지게 된다.

또 발포제로서 캡슐형 또는 요소계 발포제는 발포제에 의해 발포된 기포(cell)가 캡슐형으로 발포되면서 보강제내에서 균일하게 발포되게되므로 보강제가 더욱 경량화됨은 물론이고 안정성도 더욱 좋게해주는 역할을 하게 된다.

이 발포제 역시 상기 첨가량 이하에서는 발포력이 약하고 그 이상에서는 과잉 발포로 인하여 견고성이 약하게 된다.

상기에서 착색제인 카본블랙, 충전제인 탄산칼슘은 일반 플라스틱 제품에 첨가되는 공지된 첨가제이다.

이상은 차량보강제로 관용되는 보강제 조성물로서 본 발명에서 주제조성물인 A액의 각 조성성분의 작용을 설명한 관용기술이고, 정작 본원에서의 특징인 경화제 조성물인 B액에서, 아민형 에폭시수지 경화제는 주목적이 비스페놀A형 에폭시수지와 접촉시 상온에서 경화되는 것이 목적이지만 단순히 관용되고 있는 에폭시계 수지를 경화하기 위해 그것만을 사용하는 것이 아니라 그 아민계 에폭시 경화제와 함께 거기에 상기 주제조성물인 A액에서 사용되는 액상의 니트릴고무(NBR)와 퓸실리카 및 글라스버블을 첨가 사용하므로서 주제인 A액 조성물과의 혼합시 자연스럽게 조성성분이 균일 혼합된 상태가 되므로 별도로 점도 및 혼합비율의 바란스를 맞출 필요없이 A액과 B액이 균일하게 그리고 적절한 점도로 혼합됨과 동시에 경화되므로 혼화성이 우수하고 이에따라 A액과 B액의 혼합에 의해 보강층이 형성되었을 때 충격흡수, 유연성 및 탄성이 좋아지게되는 특징이 있으며, 상기 B액의 경화제 조성물중 NBR, 퓸실리카 및 글라스버블의 첨가량을 제한하는 것은 상기 주제조성물인 A액 조성물에서 첨가량을 제한하는 것과 같은 이유이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명 2액 조성물은 주제조성물인 A액 조성물과 경화제인 B액 조성물을 별도로 제조하여 준비했다가 차량의 적용부위에 적용시에 2액 분사기로 동시에 분사하여 두가지 액이 혼합되어 경화가 되게하여 차체에 강성이 요구되어지는 어떤 형태의 부위에도 쉽게 적용이 가능하게하여 완벽한 보강효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

내구성, 내식성 및 내충격성을 부여하는 액상 비스페놀A형이나 F형 에폭시수지중 어느한가지 수지 50~70wt%와 탄성부여제로 액상 니트릴고무(NBR)나 카복시-1-터미네이티드 부타디엔 아크릴로 니트릴 코폴리머(CTBN)변성 에폭시수지중 어느한가지 1~10wt%를 기재로하여 충전제로 칼슘카보네이트 1~10wt%, 기능성 충전제로 퓸실리카(Fumed Silica) 1~10wt%, 보강성 충전제로 글라스버블 10~25wt%, 착색제로 카본블랙 0.5~1.0wt% 및 발포제로 캡슐형 발포제(encapsulating blowing agent) 또는 요소계 발포제중에서 선택된 어느한가지 발포제 1~10wt%를 혼합한 기존의 차체구조 보강시트용 조성물을 페이스트상으로 한 것을 주제조성물인 A액으로 하고, 유기 폴리아민이나 폴리아미드수지중에서 선택된 어느하나의 아민형 에폭시수지 경화제 40~70wt%와, 액상의 NBR 5~25wt%를 주제로하여, 거기에 기능성 충전제로서 퓸실리카 1~10wt%와 보강성 충전제로서 글라스버블 10~40wt%를 혼합한 것을 경화제 조성물인 B액으로하여 차량의 적용시에 A액:B액을 부피비로 1~3:1의 비율로 동시에 혼합하는 것으로 구성됨을 특징으로하는 이액형 차량구조 보강제.
제1항의 주제조성물인 A액과 경화제조성물인 B액으로된 2액형 차량구조 보강제 조성물을 차량의 보강제 적용부위에 주입시에 2액형 분사기를 이용하여 상기 주제 조성물인 A액과 경화제 조성물인 B액을 부피비로 1~3:1의 비율로 동시에 분사하는 방법으로 보강부위를 보강함을 특징으로하는 차량의 차체구조 보강방법.