KR101383193B1 - 연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 승용차 및 상용차에 적합한 불포화 폴리에스테르 퍼티에 관한 것으로, 본 발명의 퍼티 조성물은 종래의 불포화 폴리에스테르계 퍼티와 동등한 물성을 보유하면서도 연마성이 우수하고 핀홀 발생이 거의 없다.
본 발명에 따른 연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물은, 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 퍼티 조성물로서, 상기 주제는 불포화 폴리에스테르 수지, 탈크 및 경량 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물{Unsaturated polyester putty composition of two liquid type having a good grinding property}

본 발명은 승용차 및 상용차에 적합한 불포화 폴리에스테르 퍼티에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 연마성과 함께 핀홀 발생이 매우 적어 승용차 및 상용차의 보수 도장 시 퍼티 작업 시간을 현저하게 단축시킬 수 있고 비중이 낮아 승용차 및 상용차의 경량화에 도움이 될 수 있는 불포화 폴리에스테르 퍼티 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 퍼티 조성물은 종래의 불포화 폴리에스테르계 퍼티와 동등한 물성을 보유하면서도 연마성이 우수하고 핀홀 발생이 거의 없다.

승용차 및 상용차는 다양한 환경에서 장시간 운행되는 이동용 설비이므로, 차량의 내구성, 안정성, 유지 관리 및 미감의 측면에서 도장 품질이 매우 중요하다.

승용차 및 상용차의 보수 도장 공정 중에서 차체 외판에 적용되는 도장 작업은 하도 도장, 퍼티 도장, 연마, 중도 도장, 연마, 상도 도장(색도료, 투명)의 순서로 진행되는데, 각 공정에 있어서 하도 도료, 퍼티, 중도 도료의 건조 시간은 대략 20℃ 기준으로 30분 정도 소요되는 것이 일반적이며 우레탄 상도 도료는 60℃ 기준으로 30분 정도 소요되는 것이 일반적이다.

이중 퍼티 시공은 총 2~3회에 걸쳐 실시해야만 차체 외판의 골곡 부위를 보완할 수 있는데, 3회에 걸친 퍼티 작업에는 3번의 연마 작업이 필요하며, 연마 작업 후 핀홀 발생 시 핀홀 메꿈 작업을 실시하여야 상도 도장 후 미려한 외관을 얻을 수 있기 때문에 전체 보수 도장 공정에서 매우 중요한 공정이라고 할 수 있다.

현재 널리 사용되고 있는 승용차 및 상용차용 퍼티는 불포화 폴리에스테르계를 많이 사용하며, 도료 비중에 따라 경량형 퍼티와 중량형 퍼티로 나누어진다.

이중 중량형 퍼티는 연마성이 취약하여 연마 시간이 오려 걸리기 때문에 생산성 저하의 원인이 되고 있다.

상기 경량형 퍼티는 핀홀 발생이 높기 때문에, 핀홀 메꿈 작업을 실시하여야 하므로 생산성 저하의 원인이 되고 있다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 종래의 불포화 폴리에스테르 퍼티의 문제점인 연마성과 핀홀 발생을 개선하여 작업시간이 단축될 수 있는 승용차 및 상용차용 퍼티 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물은, 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 퍼티 조성물로서, 상기 주제는 불포화 폴리에스테르 수지, 탈크 및 경량 필러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 주제는 스틸렌 모노머, 분산제, 소포제, 유동성 조절제, 중합방지제, 경화 촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가 상기 불포화 폴리에스테르 수지 35 ~ 55중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 상기 탈크 35 ~ 65중량%, 상기 경량 필러 0.5 ~ 2중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 주제에 티타늄 디옥사이드 1 ~ 3중량%가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한 위에서 상기 스틸렌 모노머 5 ~ 10중량%, 상기 분산제 0.1 ~ 2중량%, 상기 소포제 0.1 ~ 2중량%, 상기 유동성 조절제 0.01 ~ 1중량%, 상기 중합방지제 0.01 ~ 0.2중량%, 상기 경화 촉진제 1 ~ 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 탈크는 13~15㎛ 탈크와 10~12㎛ 메시 탈크를 1 : 2~4의 중량비로 혼합하여 포함되는 것을 특징으로 한다.

한편 불포화 폴리에스테르 수지는 Non-wax 타입이고, 경량 필러는 고분자 타입의 중공구상이며, 분산제는 불포화 지방산 폴리아민 아마이드 염 또는 산성 폴리에스테르 용액 중의 어느 하나이고, 소포제는 비실리콘계 소포제이며, 유동성 조절제는 벤토나이트이고, 중합방지제는 하이드로퀴논이며, 경화 촉진제는 코발트 옥토에이트산인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 퍼티 조성물은 승용차 및 상용차에 적용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 주제와 경화제로 이루어진 2액형 조성물을 대상으로 하나, 그 기술적 특징은 주제부에 있다. 경화제부는 종래의 경화제를 사용하는 것으로 족한바, 예컨대 일반적인 사이크로헥사논퍼옥사이드(CHPO) 35% 경화제를 사용할 수 있다.

다음으로 각 성분을 상기와 같이 제한한 이유에 대해 구체적으로 설명한다.

상기 불포화 폴리에스테르 수지는 주제 성분의 주성분 수지로서 Non-wax 타입을 사용하는 것이 바람직하며 그 예로 불포화지방산 관능기를 포함한 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 한편 불포화 폴리에스테르 수지가 35중량% 미만으로 첨가되면 내충격성, 굴곡성 및 안료 웨팅성 등이 저하되며, 55중량% 초과하여 첨가하면 유동성이 심해서 흐름저항성이 저하되기 때문에 상기 범위로 함유되는 것이 바람직하다.

상기 탈크는 2가지 종류를 병행하여 사용한다. 탈크의 총 합이 35중량% 미만이면 연마성이 저하되고, 65중량%를 초과하면 내충격성, 내굴곡성 및 도막외관이 저하된다. 최상의 연마성을 유지하기 위하여 13~15㎛ 탈크(예컨대 #325)와 10~12㎛ 메시 탈크(예컨대 #400)를 1 : 2~4의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 경량 필러는 특수 안료의 하나로서 고분자 타입의 중공구상, 글라스 버블 등이 있으며 주로 고분자 타입의 중공구상을 사용하는데, 이는 일반 체질 안료에 비해서 흡유량이 높아 퍼티의 점도 조절을 용이하게 하며 연마성 향상과 퍼티의 비중을 낮추는 작용을 한다. 경량 필러를 0.5중량% 미만으로 첨가하면 상기 효과를 얻기 어렵고 2중량%를 초과하여 첨가할 경우 도막 외관 및 주걱 작업성이 저하되기 때문에, 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 티타늄 디옥사이드는 백색 안료의 하나로서, 루틸 타입과 아나타제 타입이 있으며 주로 저가의 아나타제 타입을 사용한다. 티타늄 디옥사이드를 1.0중량% 미만으로 첨가하면 탁한 색상이 나오며, 3.0중량%를 초과하여 첨가할 경우 연마성이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 스틸렌 모노머는 용제의 하나로서, 스틸렌 모노머를 5.0중량% 미만으로 첨가하면 도막 외관 및 주걱 작성성이 저하되고 10.0중량%를 초과하여 첨가할 경우 수직면 작업 시 흐름 현상이 발생하기 때문에, 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 분산제는 조성물 중의 고형분들을 고르게 분산시키는 기능을 하는 것으로서, 구체적으로 불포화 지방산 폴리아민 아마이드 염이나 산성 폴리에스테르 용액 등이 사용된다. 분산제는 0.1중량% 미만으로 첨가되면 분산 효과가 저하되고 2중량% 초과하여 첨가되면 퍼티의 물성이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 소포제는 도막 형성 시 발생되는 기포를 소포시켜 핀홀 발생을 억제하는 기능을 하는 것으로서 구체적으로 비실리콘계 소포제를 사용한다. 소포제가 0.1중량% 미만으로 첨가되면 소포 효과가 저하되고 2중량% 초과하여 첨가되면 퍼티의 물성이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.

상기 유동성 조절제는 구체적으로 벤토나이트 등이 사용되며, 0.01중량% 미만으로 첨가되면 효과가 없고, 1중량% 초과하면 점성이 높아져 작업성이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 중합방지제는 구체적으로 하이드로퀴논 등이 사용되며, 0.01중량% 미만으로 첨가되면 도료 저장안정성이 저하되고 0.2중량% 초과하여 첨가하면 건조가 늦어지기 때문에, 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

상기 경화촉진제는 구체적으로 코발트 옥토에이트산 등이 사용되며, 1중량% 미만으로 첨가되면 건조시간이 늘어나고, 5중량% 초과하여 첨가하면 핀홀 발생률이 증가하기 때문에, 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 퍼티 조성물은 종래의 불포화 폴리에스테르계 퍼티에 비해 연마성이 우수하고 핀홀 발생률이 매우 적다.

또한 본 발명에 따른 퍼티 조성물은 종래의 불포화 폴리에스테르계 중량형 퍼티에 비하여 20중량%의 중량 감소 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 기초로 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사항은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예에 따른 퍼티 조성물은 하기 표 1과 같은 조성을 갖는다.

이상과 같은 성분으로 퍼티용 교반기를 사용하여 배합하고, 최종적으로 스틸렌 모노머를 투입하여 점도를 85,000 ~ 105,000cps로 조정한 후 교반 과정 중에서 혼입된 기포를 제거하는 탈포 공정을 실시하여 제조하였다.

이와 같이 제조된 주제와 일반적인 사이크로헥사논퍼옥사이드(CHPO) 35% 경화제를 혼합하여 도막을 형성한 후 물성을 평가한 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 측정방법은 한국 산업 규격(KS)을 인용하였으며, 한국 산업 규격(KS)에 측정 방법이 나와 있지 않는 경우에는 보편화되어 있는 측정 방법을 사용하였다.

상기 표 2에 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 퍼티의 경우, 비중이 1.35이므로 1mm의 두께로 도장할 때, 기존 불포화 폴리에스테르 중량형 퍼티(비중 1.7)에 비해 약 20%의 중량이 감소한다. 이에 따라, 수직 하중이 감소하고 차량 운행 시 연료가 절감될 수 있다.

또한, 도막 연마 시 소요되는 시간은 30분 정도로 기존의 불포화 폴리에스테르 퍼티의 연마 소요시간인 50분에 비해 현저하게 단축되므로, 본 발명에 따른 퍼티를 차량에 적용 시 보수 작업 생산성이 크게 개선될 수 있다.

또한, 핀홀 발생이 매우 적어 핀홀 메꿈 작업 공정을 줄일 수 있기 때문에 보수 작업 생산성이 크게 개선될 수 있다.

또한, 외관 평가에 있어서도, 기존 불포화 폴리에스테르 퍼티와 비교할 때 차이가 없이 양호하였다.

Claims (8)

1. 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 퍼티 조성물로서,
   상기 주제는 불포화 폴리에스테르 수지 35 ~ 55중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 탈크 35 ~ 63.5중량%, 경량 필러 0.5 ~ 2중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 주제는 스틸렌 모노머, 분산제, 소포제, 유동성 조절제, 중합방지제, 경화 촉진제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 주제에 티타늄 디옥사이드 1 ~ 3중량%가 더 포함되는 것을 특징으로 하는,
   연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
5. 제2항에 있어서,
   상기 스틸렌 모노머 5 ~ 10중량%, 상기 분산제 0.1 ~ 2중량%, 상기 소포제 0.1 ~ 2중량%, 상기 유동성 조절제 0.01 ~ 1중량%, 상기 중합방지제 0.01 ~ 0.2중량%, 상기 경화 촉진제 1 ~ 5중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
6. 제5항에 있어서,
   상기 탈크는 13~15㎛ 탈크와 10~12㎛ 메시 탈크를 1 : 2~4의 중량비로 혼합하여 포함되는 것을 특징으로 하는,
   연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
7. 제6항에 있어서,
   불포화 폴리에스테르 수지는 Non-wax 타입이고,
   경량 필러는 고분자 타입의 중공구상이며,
   분산제는 불포화 지방산 폴리아민 아마이드 염 또는 산성 폴리에스테르 용액 중의 어느 하나이고,
   소포제는 비실리콘계 소포제이며,
   유동성 조절제는 벤토나이트이고,
   중합방지제는 하이드로퀴논이며,
   경화 촉진제는 코발트 옥토에이트산인 것을 특징으로 하는,
   연마성이 우수한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
8. 삭제