KR101644951B1 - 에폭시 수지를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에폭시 수지를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정 조성의 에폭시 수지, 충진제, 산화 칼슘, 경화제 및 도전성 부여제를 포함하여 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘할 수 있는 방청 및 방진용 코팅 조성물에 관한 것이다.

Description

에폭시 수지를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물{A coating composition for rust prevention performance and vibration damping effect comprising epoxy resin}
본 발명은 에폭시 수지를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정 조성의 에폭시 수지, 충진제, 산화 칼슘, 경화제 및 도전성 부여제를 포함하여 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘할 수 있는 방청 및 방진용 코팅 조성물에 관한 것이다.
자동차의 차체의 외관은 얇은 Sheet Metal을 내판(Inner Panel)과 외판(Outer Panel)으로 접합한 구조로 만들기 때문에, 필연적으로 내부에 넓은 공간이 존재한다. 이러한 구조는 외부 충격에 의한 진동을 효율적으로 제어하지 못하면, 이 빈 공간이 울림통 역할을 하여 Canning Noise를 발생시키는 원인이 된다. 또한, 두께가 얇고 평활 면적이 넓은 외판은 주행 중 떨림(Fluting)을 발생하게 되는데, 이는 민감한 운전자의 신경을 자극하기도 한다. 이러한 소음 및 진동에 대한 제어요구는 차량 개발의 기본적인 성능요구사항으로 최근 부각되어 왔고, 현재는 차량 NVH 성능이 중요한 개발목표 가운데 한 가지로 주목되고 있다.
NVH 성능을 개선하기 위한 가장 손쉬운 선택은 점탄성을 가진 유기재료인 데드너(Deadener)를 금속 패널에 부착하는 방법이다. Deadener는 일반적으로 패치 형태로 제조되고, 대부분 고무계나 아스팔트계 화합물을 사용하고 있으며, 점착력으로 부착되기 때문에, 통상 고온의 전착도료 건조과정 전에는 사용할 수 없다. 또한, 데드너의 부착은 작업자에 의한 수작업으로 이루어지는 관계로, 작업자의 숙련도에 따른 차이가 발생할 수 있으며, 적용 부위가 곡면이나 곡선인 경우 들뜸이 발생하거나 작업자의 접근이 곤란할 수 있다. 이러한 상황들은 전체 차량 제조공정의 M/H를 증가시키는 요소이며, 자동차 회사가 항상 관심을 갖고 효율적인 개선을 위한 노력을 기울이고 있는 부분이다.
현재 자동차 제작과정에서 자동화가 이루어진 Body Sealer의 도포과정은 자동차 제작사의 고민에 대한 중요한 단서를 제공한다. 차체 외판의 떨림을 방지하는 Antifluter 및 차체구조의 충격강성에 중요한 역할을 수행하는 구조용 접착제(Structural Adhesive)의 응용방법은 이러한 데드너 계열의 재료를 자동화 할 수 있는 손쉬운 접근이면서도 주의가 요구되는 접근방법으로 고려되고 있다. 특히, 재료적인 측면에서 많은 주의가 요구되는데, 이는 자동화가 고려되는 데드너 계열의 소재는 Antifluter나 구조용 접착제 계열의 재료들과 마찬가지로 고온의 전착도료 건조과정 후에 성능을 나타내어야 하고, 차량 System이 요구하는 NVH 성능목표를 만족해야 하기 때문이다.
이러한 배경 하에서, 본 발명자들은 수작업을 통한 데드너의 부착 작업에 대한 작업자의 인체공학적 신체부담과 소요되는 Man-Hour를 개선시키기 위하여, 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘하는 방청 및 방진용 코팅 조성물을 제조하고자 노력한 결과, 일정 조성의 에폭시 수지, 충진제, 산화 칼슘, 경화제 및 도전성 부여제를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물이 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘할 수 있는 방청 및 방진용 코팅 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 에폭시 수지 45.0 내지 50.0 중량부, 충진제 25.0 내지 30.0 중량부, 산화 칼슘 10.0 내지 13.0 중량부, 경화제 3.0 내지 5.0 중량부, 및 도전성 부여제 0.1 내지 0.4 중량부를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물을 제공한다.
바람직하기로, 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 NVH 부여제 5.0 내지 7.0 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하기로, 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 흐름 방지제 0.5 내지 0.8 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
바람직하기로, 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 부착성 부여제 0.1 내지 0.5 중량부를 추가로 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 구성을 상세히 설명한다.
일반적으로 차량의 바디 외판의 떨림에 의한 소음 및 진동 특성을 개선하기 위하여 차체에 부분적으로 데드너를 적용한다. 종래 데드너 조성물, 즉 방청 및 방진용 코팅 조성물은 고무계나 아스팔트계 화합물을 사용하여 점착력으로 부착되기 때문에 통상 고온의 전착도료 건조과정 전에는 사용할 수 없는 문제가 있었다. 또한, 데드너의 부착은 작업자의 수작업으로 진행되어 작업자의 숙련도에 따라 차이가 발생할 수도 있고 곡면이나 곡선 적용 부위에 있어서는 특히 작업자의 인체공학적 신체부담과 소요되는 Man-Hour가 증가될 수 있는 문제가 있었다.
이에 본 발명자들은 일정 점도를 갖는 방청 및 방진용 코팅 조성물을 제공함으로써 자동도포가 가능할 수 있음에 착안하여 예의 노력한 결과, 에폭시 수지 45.0 내지 50.0 중량부, 충진제 25.0 내지 30.0 중량부, 산화 칼슘 10.0 내지 13.0 중량부, 경화제 3.0 내지 5.0 중량부, 및 도전성 부여제 0.1 내지 0.4 중량부를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물이 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘할 수 있음을 최초로 규명하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서는 에폭시 수지 45.0 중량부, 충진제 30.0 중량부, 산화 칼슘 13.0 중량부, 경화제 5.0 중량부, 및 도전성 부여제 0.4 중량부를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물을 제조하고, 상기 조성물이 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘할 수 있음을 확인하였다.
본 발명에서 사용되는 용어 "방청 및 방진용 코팅 조성물"은 차량의 바디 외판의 떨림에 의한 소음 및 진동 특성을 개선하기 위하여 차체에 부분적으로 적용하는 조성물을 의미한다. 본 발명에서, 방청 및 방진용 코팅 조성물은 데드너 또는 데드너 조성물로도 명명한다.
본 발명에서 사용되는 용어 "에폭시 수지"는 하나의 분자 내에 2개 이상의 에폭시기를 가진 화합물을 의미한다. 에폭시 수지는 경화제나 충전제를 조합하여 상온 내지 가열함에 따라 다양한 특성을 가진 경화수지를 만들 수 있다. 주된 용도는 도료나 접착제외에 항공기의 구조재나 반도체의 봉지수지 등 일상 재료에서 첨단재료까지 광범위하다. 본 발명에서 사용되는 에폭시 수지는 접착력 및 강도를 유지하고 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에서, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 3관능성 에폭시 수지, 고무 변성 에폭시수지, 다이머 변성 에폭시 수지, 폴리글리콜 변성 에폭시 수지 및 실리콘 변성 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 에폭시 수지의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 45.0 내지 50.0 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 45.0 중량부 미만 시 전단접착력이 저하되며 50.0 중량부 초과 시 경화 후 접착력은 우수하나 내 충격 강도가 나빠지는 문제점이 발생한다.
본 발명에서 사용하는 충진제는 주성분으로 사용되는 에폭시 수지가 반고상이므로 제품의 형상을 유지하여 작업성을 향상시키고 강도를 유지하기 위하여 사용한다.
본 발명에서, 상기 충진제는 당 분야에서 사용하는 것으로 그 성분을 특별히 한정하지 않으나 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 지방산 코팅필러, 실리케이트 및 규회석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 충진제의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 25.0 내지 30.0 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 25.0 중량부 미만 시 접착강도 및 굴곡강도가 낮아지는 문제가 발생하며 30.0 중량부 초과 시 강도가 너무 높아 충격성에 문제가 있다.
본 발명에서 사용하는 산화칼슘은 수분흡수제의 역할을 한다. 상기 산화칼슘은 방청 및 방진용 코팅 조성물의 제조 과정 중에 발생하는 수분을 방지할 뿐만 아니라 방청 및 방진용 코팅 조성물의 도포 후 대기 중 수분이 침투할 경우 수분과의 반응을 통하여 수산화칼슘으로 변하여 수분으로 인한 기포, 강성저하현상 등을 막아준다.
본 발명에서, 상기 산화칼슘의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 10.0 내지 13.0 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 10.0 중량부 미만 시 수분흡수 효과 발휘가 어려운 문제가 발생하며 13.0 중량부 초과 시 발열에 의한 강판에 굴곡이 발생하거나 데드너의 크랙이 발생할 수 있는 문제가 있다.
본 발명에서 사용하는 경화제는 잠재성 경화제이며, 이는 160 ℃ 이상의 온도에서 경화 반응을 일으켜 에폭시를 3차원 망상 구조로 형성시키는 역할을 한다.
본 발명에서, 상기 경화제는 아민계 경화제, 산 무수물계 경화제, 페놀계 경화제 및 디시안 디아미드계 경화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 경화제의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 3.0 내지 5.0 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 3.0 중량부 미만 시 경화가 일어나기 어려우며, 5.0 중량부 초과 시 경화제의 과다 사용으로 제품에 수축현상 및 강도가 높아져서 쉽게 깨질 수 있는 문제점이 발생한다.
본 발명에서 사용하는 도전성 부여제는 전기 전도성을 유도하기 위해 사용하며 카본 블랙, PAN계 탄소섬유, 금속분말, 금속섬유, 금속플레이크, 마이카나 유리 섬유의 표면을 무전해 도금한 것, 안티몬을 토핑한 산화주석으로 산화티탄의 표면을 처리한 것, 탄산칼륨 및 산화아연로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 도전성 부여제의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 0.4 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만 시 전착도막 형성이 부족한 문제가 발생하며, 0.4 중량부 초과 시 카본의 발열로 강판에 굴곡이 발생할 수 있다.
본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 NVH 성능을 향상시키기 위하여 NVH 부여제를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 사용가능한 NVH 부여제로는 백운석을 예로 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 백운석은 돌로마이트로도 불리며, 결정질의 칼슘 마그네슘 탄산염 CaMg(CO3)2으로 이루어진 퇴적 탄산염암이다.
본 발명에서, 상기 NVH 부여제의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 5.0 내지 7.0 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 5.0 중량부 미만 시 NVH 개선 정도가 부족한 문제가 발생하며, 7.0 중량부 초과 시 토출이 불량하여 작업성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 흐름 방지제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 흐름 방지제는 주성분으로 사용하는 에폭시 수지가 반고상이므로 강판에 도포 시 흘러내림 및 모형 변형을 방지하기 위하여 사용한다.
본 발명에서 사용가능한 흐름 방지제로는 벤톤(Bentone, Quaternary Ammonium Bentonite Complex)을 예로 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 벤톤은 칙소겔로도 불리며, 제4급 암모늄과 벤토나이트의 복합체이다.
본 발명에서, 상기 흐름 방지제의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 0.8 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 0.5 중량부 미만 시 흘러내림 및 모형 변형을 방지하기 어려운 문제가 발생하며, 0.8 중량부 초과 시 토출이 불량하여 작업성이 떨어지는 문제점 및 점도 조절을 위해 비스페놀-A 증량에 사용에 따른 경화성 부족으로 철판에서 박리 현상 문제점이 있다.
또한, 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 부착성 부여제를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용하는 부착성 부여제는 차체 표면에 대한 방청 및 방진용 코팅 조성물의 부착성을 향상시키기 위하여 사용한다.
본 발명에서 사용가능한 부착성 부여제로는 실란 커플링제를 예로 들 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실란 커플링제로는 시판되는 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 Silquest A-187(Momentive Performance Materials, U.S.A.)을 사용할 수 있다.
본 발명에서, 상기 부착성 부여제의 함량은 바람직하기로 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 0.5 중량부 범위일 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만 시 방청 및 방진용 코팅 조성물의 부착성 개선 정도가 미미한 문제가 발생하며, 0.5 중량부 초과 시 냄새 및 기포 발생 문제점이 있다.
본 발명에 따른 일정 조성의 에폭시 수지, 충진제, 산화 칼슘, 경화제 및 도전성 부여제를 포함하는 일정 점도를 갖는 방청 및 방진용 코팅 조성물은 자동도포가 가능하면서도 종래의 데드너와 동등한 특성을 가지면서 전착건조과정에서 경화하여 특성을 발휘할 수 있는 효과가 있다. 이에 따라 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 수작업을 통한 데드너의 부착 작업에 대한 작업자의 인체공학적 신체부담과 소요되는 Man-Hour를 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 Baking Window를 나타낸다.
도 2는 분사장치를 이용해 도포된 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 성상을 보여주는 사진도이다. 이때 (a)는 분사장치를 이용한 도포 과정의 컨셉 이미지이고, (b)는 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물이 도포된 후 성상을 보여준다.
도 3은 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물을 도포한 차량의 NVH 성능평가 모습을 보여주는 사진도이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 효과를 보다 더 구체적으로 설명하고자 하나, 이들 실시예는 본 발명의 예시적인 기재일뿐 본 발명의 범위가 이들 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예 1-2: 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물 제조
하기 표 1의 조성에 따라 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물을 제조하였다. 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 로봇에 의한 자동도포가 가능하도록 점도가 조절되었으며, 전착도료의 건조 조건에서 경화하여 기능할 수 있도록 고온경화형 에폭시 수지를 기반으로 디자인되었다.
구체적으로, 먼저 본 배합탱크에 비스페놀 A 에폭시의 전체 사용량 중 1/2을 투입하고 카본 블랙을 투입한 다음 백운석(돌루마이트)을 투입하고 실란 커플링제(Silquest A-187)를 투입한 후 중탄의 전체 사용량 중 1/2을 투입하여 80℃ 이하에서 1,250 rpm으로 60분 동안 혼합하였다. 이후 비스페놀 A 에폭시의 나머지 1/2을 투입하고 벤톤(칙소겔)을 투입한 다음 중탄의 나머지 1/2을 투입하였다. 그 다음, 상기 혼합물에 경화제인 디시안 디아미드를 투입하고 산화칼슘을 투입한 후 50 내지 60℃에서 1,250 rpm으로 60분 동안 혼합하였다. 이후 분산 상태를 일차적으로 확인한 다음 50 내지 60℃에서 1,250 rpm으로 40분 동안 더 혼합하였다.
구분 실시예 1(중량부)
비스페놀 A 에폭시 45.0~50.0
중탄 25.0~30.0
산화칼슘 10.0~13.0
경화제 3.0~5.0
카본 블랙 0.1~0.4
백운석(돌루마이트) 5.0~7.0
벤톤(칙소겔) 0.5~0.8
실란 커플링제(Silquest A-187) 0.1~0.5
실험예 1: 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 물성 조사
상기 실시예 1에서 제조한 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물을 대상으로 물성을 조사하였다.
본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물은 흑색의 상으로, 약 320,000 CPS(Brookfield, 20 rpm, #7 @ 20℃ / ASTM D2196)의 점도를 보이며 99% 이상의 고형분으로 구성되었다. 또한, 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 권장되는 도포 설비는 55:1~65:1의 Airless Pump가 권장되며, 이송라인을 약 45~60℃의 온도로 유지할 수 있는 Water Jacket이나 이에 준하는 전기 Heating 설비를 구비하여야 하였다. 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 최적의 경화조건은 Net Time을 기준으로 170℃, 15분으로 설계되었으며, 최종적인 Acoustic Performance는 Composite Loss Factor(ηc)가 최소 0.02 이상을 나타내었다. ηc의 측정방법은 SAEJ 1637 Method A이었으며, 0.7 ㎜ 두께의 Oberst Bar에 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물을 1.5 ㎜의 두께로 전면 도포하여 실시하였으며, 25℃에서 100~1000 Hz의 범위에서 측정되었다. 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 전단강도는 ISO 4587의 조건으로 측정되었을 때, 0.4 MPa 이상을 나타내었다. 도 1에 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 Baking Window를 나타내었다.
실시예 3: 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 분사 도포
본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 분사장치는 크게 펌프, 필터, 서보 정류량 장치, 분사부 및 제어부로 구성되는 것을 사용하였다. 펌프는 저장된 방청 및 방진용 코팅 조성물을 고압 및 일정온도로 유지하여 정류량 장치로 이송시킨다. 필터는 방청 및 방진용 코팅 조성물을 이송함에 있어 이물질을 제거하고 최종 도포 품질을 유지하게 한다. 서보 정류량 장치는 펌프와 필터를 통해 유입된 방청 및 방진용 코팅 조성물의 유동압력을 일정한 토출속도로 유지시킨다. 분사부는 방청 및 방진용 코팅 조성물을 효율적으로 분사할 수 있는 분사노즐을 포함하며, 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 적용 시 부채꼴 형태의 분사노즐을 적용하였다. 제어부는 분사부의 위치를 조정하여 방청 및 방진용 코팅 조성물이 적용되는 위치를 조정한다. 장치의 각 주요 부위 및 이송라인은 50~60℃의 온도가 유지될 수 있도록 Water Jacket 또는 열선을 내장하여, 방청 및 방진용 코팅 조성물이 원활히 이송될 수 있도록 하였다.
상기의 분사장치를 이용해 도포된 실시예 1의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 성상을 도 2에 나타내었다.
실험예 2: 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 오픈 비드 테스트
유수명 자제인 방청 및 방진용 코팅 조성물은 수분과 온도에 영향을 받기 때문에, 적정한 시간 내에 경화과정이 이루어져야 한다. 따라서, 차체공정에서 도포된 방청 및 방진용 코팅 조성물이 다음 공정인 도장공정으로 이송되기까지 차체공정에 머무를 수 있는 최대 시간은 반드시 예측되어야 한다. 이를 위하여 방청 및 방진용 코팅 조성물을 상기 실시예 3에서 사용한 분사장치를 이용해 Sheet Panel에 2 ㎜ 두께로 도포 후, 30℃, 80%상대습도 조건에서 수직으로 방치하여, 방치시간에 따른 실시예 1의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 Sagging 및 표면의 성상을 확인하는 Open Bead Test를 실시하였다.
그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112013116658117-pat00001
상기 표 2를 통해 알 수 있듯이, 평가 결과 3일 방치 후까지는 특별한 변화가 없었으나, 4일 방치 후, 약 2 ㎜의 Sagging 및 미세기포(Void)가 확인되었고, 7일 방치 후, 약 17 ㎜의 Sagging이 발생하였을 뿐만 아니라, 외관에도 기포가 다수 발생됨을 확인하였다. 이 평가 결과를 근거로 방청 및 방진용 코팅 조성물의 도포 후 공정 최대 잔류시간을 3일로 제한하여 작업표준을 정할 수 있었고, 이후 추가되는 평가를 진행하였다.
실험예 3: 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물의 생산공정 Trouble Simulation
방청 및 방진용 코팅 조성물의 자동화 공정이 Maintenance나 차체 공정 중의 Trouble에 의하여 발생할 수 있는 상황을 하기 표 3과 같이 예상하고, 차체의 품질에 영향을 줄 수 있는 요소에 대하여 평가하였다. 해당평가는 실제 차체 공정에서 방청 및 방진용 코팅 조성물이 도포된 56대의 차량을 선정하여, 도정공정 완료 후 각 차체를 검수하여 방청 및 방진용 코팅 조성물의 경화상태 및 차량 외관의 이상유무를 점검하여 이루어졌다. 그 결과를 하기 표 3에 함께 나타내었다.
Figure 112013116658117-pat00002
상기 표 2를 통해 알 수 있듯이, 평가 결과 모두 이상이 없음이 확인되었다. 다만, 방청 및 방진용 코팅 조성물 Open Bead Test에서 제시된 최대 3일의 노출 조건보다 공정 잔류시간이 4~7일로 더 긴 차량의 경우에도 문제점이 확인되지 않았다. 이는 일반적인 실온상태는 Open Bead Test에서 가정한 약 80%RH의 내습조건에 도달하기 힘들기 때문이며, 방청 및 방진용 코팅 조성물은 일반적인 실온의 상태에서 온도보다 습도에 더 민감하게 반응한다는 것을 알 수 있었다.
실험예 4: 본 발명의 방청 및 방진용 코팅 조성물 적용 차량의 NVH 성능 평가
상기 실시예 1의 방청 및 방진용 코팅 조성물이 적용된 차량의 NVH 성능평가는 GM(General Motors Company)의 내부평가절차인 "Test Procedure for Customer Actuated Sound"에 따라 수행되었다.
평가절차를 간략히 요약하면, Door Closing을 통해 발생되는 Canning Noise를 압전(piezoelectric) 소자가 적용된 센서와 actuator를 통해 Noise의 Spectrum을 기록하고, 측정된 Noise의 레벨을 비교하는 방식으로 수행되었다(도 3).
해당 평가를 수행하는 이유는 기존의 패치형 Deadener가 갖는 특성과 동등한 성능을 보이는 방청 및 방진용 코팅 조성물의 최적의 도포 위치, 두께 및 면적을 정의하기 위함이었다. 방청 및 방진용 코팅 조성물이 도포된 초도 제작차량의 평가는 기존 Deadener가 부착된 차량 대비 상대적으로 미세하게 열세를 나타내었다. 해당 평가는 숙련된 시험자가 판단하는 감성품질 Subject Rating 기준에 따라 실시하였다. 해당 결과를 근거로 추가적인 시험계획과 Trial and Error Method를 통한 추가 평가를 실시하여, 방청 및 방진용 코팅 조성물의 적용위치를 최적화하였고, 최종적으로 기존 Deadener가 부착된 차량과 동등한 수준을 달성하였으며, 이를 방청 및 방진용 코팅 조성물 분사 장치에 프로그래밍하여 반영하였다.

Claims (11)

  1. 전체 방청 및 방진용 코팅 조성물 100 중량부를 기준으로 에폭시 수지 45.0 내지 50.0 중량부, 충진제 25.0 내지 30.0 중량부, 산화 칼슘 10.0 내지 13.0 중량부, 경화제 3.0 내지 5.0 중량부, 및 도전성 부여제 0.1 내지 0.4 중량부를 포함하는 방청 및 방진용 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, NVH 부여제 5.0 내지 7.0 중량부를 추가로 포함하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 흐름 방지제 0.5 내지 0.8 중량부를 추가로 포함하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 부착성 부여제 0.1 내지 0.5 중량부를 추가로 포함하는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 비스페놀 A 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 3관능성 에폭시 수지, 고무 변성 에폭시수지, 다이머 변성 에폭시 수지, 폴리글리콜 변성 에폭시 수지 및 실리콘 변성 에폭시 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 충진제는 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 지방산 코팅필러, 실리케이트 및 규회석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 경화제는 아민계 경화제, 산 무수물계 경화제, 페놀계 경화제 및 디시안 디아미드계 경화제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 도전성 부여제는 카본 블랙, PAN계 탄소섬유, 금속분말, 금속섬유, 금속플레이크, 마이카나 유리 섬유의 표면을 무전해 도금한 것, 안티몬을 토핑한 산화주석으로 산화티탄의 표면을 처리한 것, 탄산칼륨 및 산화아연로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 조성물.
  9. 제2항에 있어서, 상기 NVH 부여제는 백운석인 조성물.
  10. 제3항에 있어서, 상기 흐름 방지제는 제4급 암모늄과 벤토나이트의 복합체인 조성물.
  11. 제4항에 있어서, 상기 부착성 부여제는 실란 커플링제인 조성물.
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