KR101326490B1 - 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법에 관한 것으로서, 강판 내부의 수지에 고가의 전도분말을 사용하지 않고도 용접이 가능함은 물론 용접효과도 냉연강판의 용접상태와 동등한 결과를 나타내는 제진강판을 제조할 수 있고, 강도 또한 우수한 제진강판을 제조할 수 있으며, 제조원가도 줄일 수 있는 제진강판의 제조방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 강판 사이에 접착용 수지와 전도성 고분자 수지를 도포하여 제조함으로써, 고가의 전도분말 사용 없이 저렴하면서도 용접성이 우수한 제진강판을 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, (a) 강판 위에 접착용 수지를 1차로 도포하는 단계와; (b) 상기 접착용 수지를 도포하여 형성한 접착용 수지층 위에 전도성 고분자 수지를 2차로 도포하는 단계와; (c) 상기 전도성 고분자 수지를 도포하여 형성한 도전성 수지층 위에 접착용 수지를 3차로 도포하는 단계와; (d) 상기 접착용 수지를 3차로 도포하여 형성한 접착용 수지층 위에 강판을 올린 상태에서 가열하고 이어 압연롤러로 가압한 뒤 상온에서 공냉시키는 단계;를 포함하는 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법을 제공한다.

제진강판, 접착용 수지, 전도성 고분자 수지, 폴리아닐린, 용접성 향상, 원가 절감, 압연롤러

Description

용접성이 우수한 제진강판의 제조방법{Process for manufacturing anti vibration steel sheets}

도 1은 본 발명의 제조 과정에서 수지를 도포한 강판을 압연롤러를 이용해 가압하는 공정을 도시한 개략도,

도 2는 본 발명에 따라 제조된 제진강판을 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 제진강판을 스폿 용접한 상태를 촬영한 사진,

도 4는 본 발명에 따른 제진강판과 일반 강판의 용접시간과 용접전류 간의 상관관계를 시험을 통해 얻은 결과를 보여주는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 강판 2 : 접착용 수지층

3 : 전도성 고분자 수지층 4 : 접착용 수지층

5 : 강판 6a, 6b : 압연롤러

본 발명은 제진강판의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 강판 내부의 수지에 고가의 전도분말을 사용하지 않고도 용접이 가능함은 물론 용접효과도 냉연강판의 용접상태와 동등한 결과를 나타내는 제진강판을 제조할 수 있고, 강도 또한 우수한 제진강판을 제조할 수 있으며, 제조원가도 줄일 수 있는 제진강판의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 가전제품 또는 자동차 등의 소음 및 진동이 발생하는 부위에는 부품의 강판으로서 제진강판이 사용된다.

상기 제진강판이라 함은 강판과 강판 사이에 점탄성 수지층을 형성시켜 진동을 흡수 또는 감소시키는 기능을 갖도록 제작한 강판을 말한다.

이러한 제진강판은 소음 및 진동이 많이 발생하는 부위에 사용되어 소음 및 진동에너지를 열에너지와 같은 다른 종류의 에너지로 변환시킨다.

통상, 자동차에서 엔진에 가까이 있는 오일팬에는 고온용 수지가 사용된 제진강판이 사용되고, 차체 부품에는 상온용 수지가 사용된 제진강판이 사용된다.

한편, 제진강판의 최대 단점으로는 제진강판 사이에 점탄성의 수지층이 형성되어 있기 때문에 이 수지층이 절연층으로 작용하여 전기가 통하지 않으므로 스폿 용접이 불가능하다는 점이다.

이와 같이 절연층에 의해 스폿 용접이 불가능하여 자동차 등의 대량 생산에 적용될 수 없는 단점이 있는데, 이를 해결하고자 종래에는 바이패스(by pass) 방법을 사용하였으나, 이 방법의 경우 용접 지그를 통한 비용 상승 및 기존 라인 개조 등의 많은 문제점을 가지고 있다.

그 밖에, 제진강판의 용접성을 개선하고자 제진강판용 수지층에 전도성 물질을 첨가하여 전도층을 만들어서 스폿 용접을 가능하도록 하는 방법들이 있는데, 이 방법에서는 전도분 공급 과정에서 수지층에 전도분을 불균일하게 분포시키기 때문에 용접할 부위와 관계없는 불필요한 부위에도 필요 이상의 전도분이 공급되어 제진강팡의 강도를 저하시키고, 고가의 전도분말이 대량 소비되어 제조원가를 상승시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 강판 내부의 수지에 고가의 전도분말을 사용하지 않고도 용접이 가능함은 물론 용접효과도 냉연강판의 용접상태와 동등한 결과를 나타내는 제진강판을 제조할 수 있고, 강도 또한 우수한 제진강판을 제조할 수 있으며, 제조원가도 줄일 수 있는 제진강판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, (a) 강판 위에 접착용 수지를 1차로 도포하는 단계와; (b) 상기 접착용 수지를 도포하여 형성한 접착용 수지층 위에 전도성 고분자 수지를 2차로 도포하는 단계와; (c) 상기 전도성 고분자 수지를 도포하여 형성한 도전성 수지층 위에 접착용 수지를 3차로 도포하는 단계와; (d) 상 기 접착용 수지를 3차로 도포하여 형성한 접착용 수지층 위에 강판을 올린 상태에서 가열하고 이어 압연롤러로 가압한 뒤 상온에서 공냉시키는 단계;를 포함하는 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법을 제공한다.

여기서, 상기 전도성 고분자 수지로서 폴리아닐린을 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 접착용 수지로서 이오노머 수지를 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이오노머 수지는 84 ~ 97 중량%의 에틸렌과 3 ~ 16 중량%의 아크릴산 또는 메타크릴산의 공중합체인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 (d) 단계에서, 접착용 수지층 위에 강판을 올린 상태에서 140 ~ 230 ℃의 온도로 가열하여 압연롤러로 가압하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 제진강판의 제조방법에 관한 것으로서, 강판 내부의 수지에 고가의 전도분말을 사용하지 않고도 용접이 가능함은 물론 용접효과도 냉연강판의 용접상태와 동등한 결과를 나타내는 제진강판을 제조할 수 있고, 강도 또한 우수한 제진강판을 제조할 수 있으며, 제조원가도 줄일 수 있는 제진강판의 제조방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 강판 내부의 수지층으로서 접착용 수지와 전도성 고분자 수지를 도포하여 제진강판을 제조하는 것으로서, 상기 전도성 고분자 수지로서 합성이 쉽고 전기전도성과 열적 대기안정성이 높으며 가격이 저렴한 폴리아닐린을 사용 하여 제조함으로써, 저렴하면서도 용접성이 우수한 제진강판을 제조할 수 있도록 한 것이다.

첨부한 도 1은 본 발명의 제조 과정에서 수지를 도포한 강판을 압연롤러를 이용해 가압하는 공정을 도시한 개략도이다.

우선, 본 발명의 제조방법은 강판(1) 위에 접착용 수지를 1차로 도포하는 단계와, 상기 접착용 수지를 도포하여 형성한 접착용 수지층(2) 위에 전도성 고분자 수지를 2차로 도포하는 단계와, 상기 전도성 고분자 수지를 도포하여 형성한 도전성 수지층(3) 위에 접착용 수지를 3차로 도포하는 단계와, 상기 접착용 수지를 3차로 도포하여 형성한 접착용 수지층(4) 위에 추가로 강판(5)을 올린 상태에서 가열하고 이어 압연롤러(6a,6b)로 가압한 뒤 상온에서 공냉시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 제조된 제진강판에서, 바람직하게는 1차 및 3차로 도포된 접착용 수지에 의해 형성된 접착용 수지층(2,4)은 제진강판 내에서 전체 두께가 5 ~ 10 ㎛의 두께가 되도록 하고, 2차로 도포된 전도성 고분자 수지에 의해 형성된 도전성 수지층, 즉 접착용 수지층(2,4) 사이에 개재된 전도성 고분자 수지층(3)은 제진강판 내에서 전체 두께가 15 ~ 40 ㎛의 두께가 되도록 하여, 제진강판 내에서 전체 수지층(2,3,4)의 두께가 20 ~ 50 ㎛가 되도록 제조한다.

본 발명의 제조 과정에서 사용되는 전도성 고분자 수지로는 합성이 쉽고 전기전도성과 열적 대기안정성이 높으며 가격이 저렴한 폴리아닐린을 사용하는 것이 바람직하다.

폴리아닐린의 제조 과정으로는, 아닐린을 양성자 산 및 산화제 존재 하에 산화중합시켜서 양성자 산으로 도핑된 폴리아닐린을 제조하고, 이어 상기 폴리아닐린을 증류수 및 메탄올로 세척한 뒤 건조시켜 얻은 폴리아닐린을 유기염기와 혼합시킨 후 극성 용매 중에 용해시켜서 폴리아닐린 용액을 얻은 다음, 이어 상기 폴리아닐린 용액을 코팅 또는 캐스팅하여 폴리아닐린을 제조하게 된다.

그리고, 본 발명의 제조 과정에서 사용되는 접착용 수지로는 용융흐름 인텍스가 10 이상이고 금속 양이온에 의해 중화된 아크릴산 또는 메타크릴산과 에틸렌의 공중합체인 이오노머 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 공중합체는 84 ~ 97 중량%의 에틸렌과 3 ~ 16 중량%의 아크릴산 또는 메타크릴산의 공중합체가 바람직하며, 이와 같은 수지는 접착성이 좋고 고체필름상으로 성형이 매우 쉬우며 전도성이 우수한 특성을 가진다.

여기서, 3 중량% 미만의 아크릴산 또는 메타크릴산과의 공중합체인 경우에는 접착성이 떨어지는 문제점이 있고, 16 중량% 초과의 아크릴산 또는 메타크릴산과의 공중합체인 경우에도 접착성이 떨어지는 문제점이 있어 바람직하지 않다.

그리고, 강판 위에 접착용 수지를 1차로 도포하고 그 위에 전도성 고분자 수지를 2차로 도포하며 그 위에 다시 접착용 수지를 3차로 도포한 뒤 강판을 올린 후에는, 수지의 점도성이 우수한 140 ~ 230 ℃의 온도로 가열한 상태에서 첨부한 도 1에 도시한 바와 같이 압연롤러 사이로 통과시켜 가압한 뒤 상온에서 공냉시켜서 제진강판을 완성하게 된다.

여기서, 가열온도를 140 ℃ 미만으로 하는 경우에는 점도성이 떨어지는 문제 점이 있게 되고, 230 ℃를 초과하는 경우에는 두께를 제어하는데 문제점이 있게 된다.

제진강판에서 강판(1,5) 내 전도성 고분자 수지층(3) 및 접착용 수지층(2,4)의 전체 두께는 성형성 및 제진 성능, 용접성을 고려하여 전술한 바와 같이 20 ~ 50 ㎛가 되도록 제조하는 것이 바람직한데, 수지 두께가 두꺼울수록 제진 성능은 우수해지지만 50 ㎛를 초과할 경우에는 성형성 및 용접 성능이 떨어지는 문제가 있게 되고, 반대로 수지 두께가 20 ㎛ 미만일 때는 제진 성능이 떨어지는 문제가 있게 된다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따라 제조된 제진강판을 도시한 단면도로서, 이를 참조하면, 상측 및 하측의 강판(1,5) 사이에 접착용 수지층(2,4) 및 전도성 고분자 수지층(3)이 개재되어 있고, 1차 및 3차 도포층인 두 접착용 수지층(2,4) 사이에 2차 도포층인 전도성 고분자 수지층(3)이 개재되어 제조됨을 알 수 있다.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 제진강판을 스폿 용접한 상태를 촬영한 사진으로, 이는 일반 강판과 동일한 용접조건에서 용접을 했을 때의 단면을 절단하여 촬영한 것이다.

도 3을 통해 본 발명에 따른 제진강판과 일반 강판을 스폿 용접하였을 때 용접부의 용입량이 판 두께의 적정영역을 가짐으로써 기준으로 하는 용접품질에 만족함을 확인하였다.

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 제진강판과 일반 강판의 용접시간과 용접전류 간의 상관관계를 시험을 통해 얻은 결과를 보여주는 도면으로, 이는 본 발명에 따 른 제진강판과 일반 강판의 용접조건을 비교하여 나타낸 것이다.

도 4를 참조하면, 일반 강판과 일반 강판을 스폿 용접하는 경우와 본 발명에 따른 제진강판과 일반 강판을 스폿 용접하는 경우에 있어서, 용접시간과 용접전류 간의 상관관계를 시험한 결과에 따르면, 본 발명에 따른 제진강판의 적용시에 현재 사용하고 있는 일반 강판의 용접조건을 그대로 적용할 수 있음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 제진강판의 제조방법에 의하면, 강판 사이에 접착용 수지와 전도성 고분자 수지를 도포하여 제조함으로써, 고가의 전도분말 사용 없이 저렴하면서도 용접성이 우수한 제진강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.

즉, 강판 내부의 수지에 고가의 전도분말을 사용하지 않고도 용접이 가능함은 물론 용접효과도 냉연강판의 용접상태와 동등한 결과를 나타내는 제진강판을 제조할 수 있고, 강도 또한 우수한 제진강판을 제조할 수 있으며, 제조원가도 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. (a) 강판 위에 접착용 수지를 1차로 도포하는 단계와;

   (b) 상기 접착용 수지를 도포하여 형성한 접착용 수지층 위에 전도성 고분자 수지를 2차로 도포하는 단계와;

   (c) 상기 전도성 고분자 수지를 도포하여 형성한 도전성 수지층 위에 접착용 수지를 3차로 도포하는 단계와;

   (d) 상기 접착용 수지를 3차로 도포하여 형성한 접착용 수지층 위에 강판을 올린 상태에서 가열하고 이어 압연롤러로 가압한 뒤 상온에서 공냉시키는 단계;

   를 포함하고,

   상기 접착용 수지로서 이오노머 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 전도성 고분자 수지로서 폴리아닐린을 사용하는 것을 특징으로 하는 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 이오노머 수지는 84 ~ 97 중량%의 에틸렌과 3 ~ 16 중량%의 아크릴산 또는 메타크릴산의 공중합체인 것을 특징으로 하는 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 (d) 단계에서, 접착용 수지층 위에 강판을 올린 상태에서 140 ~ 230 ℃의 온도로 가열하여 압연롤러로 가압하는 것을 특징으로 하는 용접성이 우수한 제진강판의 제조방법.

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