KR101961539B1 - 아연도금강판에서의 우수한 부착성과 판금 및 마감의 동시 도장이 가능한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물 - Google Patents

아연도금강판에서의 우수한 부착성과 판금 및 마감의 동시 도장이 가능한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 승용차 및 상용차에 적합한 불포화 폴리에스테르 퍼티에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아연도금강판(EGI)에의 부착성이 우수하며, 보수 도장 시 판금 도장 작업 및 마감 도장 작업을 동시에 진행할 수 있어, 승용차 및 상용차의 보수 도장의 작업성 개선과 차체 도막의 내후성을 크게 개선할 수 있는 불포화 폴리에스테르 퍼티 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 퍼티 조성물은, 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물로서,
상기 주제는 불포화 폴리에스테르 수지 20~30중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 탈크 31~60중량%(탈크 1 : 20~30중량%, 탈크 2 : 10~20중량%, 탈크 3 1~10중량%), 경량 필러 0.1~2중량%, 입자크기가 10~14㎛인 중탄 0.1~10중량%, 스틸렌 모노머 10~20중량%, 분산제 0.1~2중량%, 유동성 조절제는 실리카계 1~3중량%와 벤토나이트계 0.01~1중량%, 티타늄 디옥사이드 1~10중량%, 중합방지제 0.01~0.3중량%, 경화촉진제 0.05%~0.3중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

아연도금강판에서의 우수한 부착성과 판금 및 마감의 동시 도장이 가능한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물 {2 liquid type putty composition for EGI}
본 발명은 승용차 및 상용차에 적합한 불포화 폴리에스테르 퍼티에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아연도금강판(EGI)에의 부착성이 우수하며, 보수 도장 시 판금 도장 작업 및 마감 도장 작업을 동시에 진행할 수 있어, 승용차 및 상용차의 보수 도장의 작업성 개선과 차체 도막의 내후성을 크게 개선할 수 있는 불포화 폴리에스테르 퍼티 조성물에 관한 것이다.
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.
이 중 퍼티 시공은 파손된 부위의 상태에 따라, 좀 더 정확하게는 찌그러진 부위의 깊이에 따라 판금작업과 마감작업이 시행되게 된다. 국내 공업사에서 진행되는 대부분의 작업은 판금용 퍼티와 마감용 퍼티가 구분되어 있어, 깊은 홈을 메울 때는 판금퍼티로 작업하고 작은 홈을 메우거나 매끈한 면을 위해 마감 작업할 때는 마감용 퍼티를 사용하게 된다.
이렇게 파손 상태에 따라 퍼티의 종류가 나뉘는 까닭은 판금용 퍼티의 경우 흐름성이 우수하여 두껍게 도장을 해도 도장 면이 처지지 않고 양호한 데 비해 매끈한 면을 표현하기에는 어려움이 있고, 마감용 퍼티는 면을 매끈하게 표현할 수 있지만 흐름성이 떨어져 두꺼운 도장을 하지 못하기 때문이다. 이러한 특징들을 잘 살려 두 가지 작업을 동시에 진행할 수 있는 퍼티의 개발은 작업성 개선을 위해 반드시 필요한 항목이라 할 수 있다.
또한 근래 들어 자동차에 사용되는 차체 강판이 기존 철제강판에서 아연이 도금된 아연도금강판으로 대체되는 추세에 있다. 현재 사용 중인 일반 퍼티들은 철제강판에는 부착이 나오나 아연도금강판에는 부착성이 떨어지는 문제점을 가지고 있기 때문에 부착성 개선 역시 내후성 보완을 위해 반드시 필요한 항목이라고 볼 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 종래의 불포화 폴리에스테르 퍼티의 문제점인 아연도금강판에서의 부착성 문제를 개선하여 내후성을 강화하고, 퍼티 도장 작업 시 판금 및 마감 작업을 일원화하여 작업시간이 효율적으로 개선될 수 있도록 한 승용차 및 상용차용 퍼티 조성물을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 퍼티 조성물은, 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물로서,
상기 주제는 불포화 폴리에스테르 수지 20~30중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 탈크 31~60중량%(탈크 1 : 20~30중량%, 탈크 2 : 10~20중량%, 탈크 3 1~10중량%), 경량 필러 0.1~2중량%, 입자크기가 10~14㎛인 중탄 0.1~10중량%, 스틸렌 모노머 10~20중량%, 분산제 0.1~2중량%, 유동성 조절제는 실리카계 1~3중량%와 벤토나이트계 0.01~1중량%, 티타늄 디옥사이드 1~10중량%, 중합방지제 0.01~0.3중량%, 경화촉진제 0.05%~0.3중량%를 함유하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 탈크는 사이즈 21~23㎛인 탈크 1, 사이즈 7~10㎛인 탈크 2, 사이즈 12~16㎛인 탈크 3의 3종으로 이루어지되,
탈크 1은 저흡유량 타입으로 흡유량(Oil Absorption g/100g)이 20 미만이며, 탈크 1, 2, 3의 혼합비는 탈크 1 20~30중량%, 탈크 2 10~20중량%, 탈크 3 1~10중량%인 것을 특징으로 한다.
또한 상기에서,
불포화 폴리에스테르 수지는 이중 결합을 포함한 아민계 경화형 수지이고,
경량필러는 고분자 타입의 중공구상이며,
분산제는 알킬 에톡시레이트계이고,
중합방지제는 트리페닐 스티빈이고,
경화촉진제는 코발트 옥토산인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 퍼티 조성물은 여러 분야에 적용될 수 있으나, 특히 승용차 및 상용차에 적합하다.
다음으로, 각 성분을 상기와 같이 제안한 이유에 대해 구체적으로 설명한다.
상기 불포화 폴리에스테르 수지는 주제 성분의 주성분 수지이며, 도막의 건조성 및 부착성에 가장 큰 영향을 주는 원재료로서 20중량% 미만으로 첨가되면 개발의 목적인 매끈한 면 상태를 얻기 어렵고 내충격성, 굴곡성 및 부착성, 안료 ?팅(Wetting)성 등이 저하되며, 30중량% 초과하여 첨가하면 유동성이 높아져 흐름저항성이 저하되어 판금작업의 어려움이 있으며 연마성이 떨어지기 때문에, 상기 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
상기 탈크는 퍼티에서 연마성을 부여하는 원재료로서 3가지 종류가 사용되며, 탈크의 총 합이 31중량% 미만이면 연마성이 저하되고, 60중량%를 초과하면 내충격성, 내굴곡성, 부착성 및 도막외관이 저하된다. 최상의 연마성을 유지하기 위하여 전술한 바와 같은 탈크 1, 탈크 2, 탈크 3을 적정 비율로 혼합하여 사용하는 게 바람직하다.
상기 경량 필러는 특수 안료의 하나로서 주로 고분자 타입의 할로우 스페어(=고분자 타입의 중공구상)가 사용되며, 일반 체질 안료에 비해서 흡유량이 높아 퍼티의 점도 조절을 용이하게 하며, 연마성 향상과 퍼티의 비중을 낮추는 작용을 한다. 경량 필러를 0.1중량% 미만으로 첨가하면 상기 효과를 얻기 어렵고 2중량%를 초과하여 첨가할 경우, 도막 외관 및 주걱 작업성이 저하되기 때문에, 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 분산제는 조성물 중의 고형분들을 고르게 분산시키는 기능을 하는 것으로서, 구체적으로 알킬 에톡시레이트계가 사용되며, 0.1중량% 미만으로 첨가되면, 분산 효과가 저하되고, 2중량% 초과하여 첨가되면 퍼티의 물성이 저하되기 때문에 상기 범위로 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 유동성 조절제는 도료 내에 체질안료들의 침전을 안정적으로 막아주는 역할을 하며, 도장 후 도포된 도료의 흐름성을 잡아주는 역할을 한다. 유동성 조절제는 구체적으로 실리카계와 벤토나이트계가 사용되며, 도합하여 1.01중량% 미만으로 첨가되면 효과가 적어 판금작업이 어려워지고, 4중량%를 초과하면 점성이 높아져 작업성이 저하되기 때문에, 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 티타늄 디옥사이드는 퍼티의 백색감을 나타내는 안료로 구체적으로 아나타제 계열의 안료를 사용할 수 있으며, 1중량% 미만으로 첨가하면 퍼티의 백색도가 떨어지고, 10중량%를 초과하면 연마성이 떨어지기 때문에 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 중합방지제는 불포화 폴리에스테르계 퍼티에서 가장 큰 문제점인 겔화(Gel) 불량을 방지하는 첨가제로 사용된다. 구체적으로 트리페닐 스티빈이 사용되며, 도료의 상태에 따라 첨가되지 않을 시 겔화 불량이 발생할 수 있고, 0.3중량% 초과하면 효과에 비해 가격이 상승되기 때문에 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 경화촉진제는 도료의 라디칼 반응 시 반응이 빨라 질 수 있도록 돕는 촉진제 역할을 한다. 구체적으로 코발트 옥토산이 사용되며 0.05함량% 이하로 적용 시 효과가 미미하고, 0.3중량% 초과하게 되면 도료의 저장안정성에 영향을 줄 수 있으므로 상기 범위로 첨가되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 퍼티 조성물은 종래의 불포화 폴리에스테르계 퍼티에 비해 아연도금강판에서 우수한 부착성을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 퍼티 조성물은 종래의 불포화 폴리에스테르스계 퍼티와 달리 판금 도장 및 마감 도장을 동시에 진행할 수 있어 차량에 적용 시 보수 작업 생산성을 크게 개선할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 기초로 본 발명을 구체적으로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사항은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 실시 예에 따른 퍼티 조성물은 하기 표 1과 같은 조성을 갖는다.
Figure 112017033289759-pat00001
이상과 같은 성분으로 퍼티용 교반기를 사용하여 배합하고, 최종적으로 스틸렌 모노머를 투입하여 점도를 95,000~115,000cps(25℃ no.7, 20RPM)로 조정한 후 교반 과정 중에서 혼입된 기포를 제거하는 탈포 공정을 실시하여 제조하였다.
이와 같이 제조된 주제와 일반적인 벤조닐퍼옥사이드(BPO) 경화제를 혼합하여 도막을 형성한 후 물성을 평가한 결과를 하기 <표 2>에 나타내었다. 측정방법은 한국산업규격(KS)을 인용하였으며, 한국산업규격(KS)에 측정 방법이 나와 있지 않는 경우에는 보편화되어 있는 측정 방법을 사용하였다.
Figure 112017033289759-pat00002
상기 표 2에 나타나 있는 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 퍼티의 후막도장 후 흐름성이 양호하여 도장 면이 처지지 않아 판금도장이 용이함을 확인할 수 있었다.
또한 우수한 흐름성을 지녔음에도 도장 시 면이 매끄럽게 재현되어 마감도장까지 가능한 퍼티임을 확인할 수 있었다.
또한, 외관 평가에 있어서도, 기존 불포화 폴리에스테르 퍼티와 비교할 때 차이가 없이 양호하였다.
또한 아연도금강판에서 진행한 굴곡성 및 충격성에서 양호한 결과를 나타내어 부착성이 크게 개선됨을 알 수 있었다.
또한 상기 결과는 기존 판금과 마감작업을 두 가지 퍼티로 진행하던 것을 본 발명의 퍼티를 통해 한 가지로 혹은 한 번에 작업할 수 있다는 것을 보여주며 이는 작업의 효율성과 작업시간을 단축할 수 있는 큰 장점을 가질 수 있다는 것을 나타낸다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 주제와 경화제를 혼합하여 사용하는 2액형 조성물로서,
    상기 주제는 불포화 폴리에스테르 수지 20~30중량%(주제 내에서의 함량임, 이하 같음), 탈크 31~60중량%, 경량 필러 0.1~2중량%, 입자크기가 10~14㎛인 중탄 0.1~10중량%, 스틸렌 모노머 10~20중량%, 분산제 0.1~2중량%, 유동성 조절제로서 실리카계 1~3중량%와 벤토나이트계 0.01~1중량%, 티타늄 디옥사이드 1~10중량%, 중합방지제 0.01~0.3중량%, 경화촉진제 0.05%~0.3중량%를 함유하며,
    상기 탈크는 사이즈 21~23㎛인 탈크 1, 사이즈 7~10㎛인 탈크 2, 사이즈 12~16㎛인 탈크 3의 3종으로 이루어지되,
    탈크 1은 저흡유량 타입으로 흡유량(Oil Absorption g/100g)이 20 미만이며, 탈크 1, 2, 3의 혼합비는 탈크 1 20~30중량%, 탈크 2 10~20중량%, 탈크 3 1~10중량%이며,
    상기 불포화 폴리에스테르 수지는 이중 결합을 포함한 아민계 경화형 수지이고,
    상기 경량필러는 고분자 타입의 중공구상이며,
    상기 분산제는 알킬 에톡시레이트계이고,
    상기 중합방지제는 트리페닐 스티빈이고,
    상기 경화촉진제는 코발트 옥토산인 것을 특징으로 하는, EGI(아연도금강판)에서의 우수한 부착성과 판금 및 마감의 동시 도장이 가능한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 퍼티 조성물은 승용차 및 상용차에 적용되는 것을 특징으로 하는, EGI(아연도금강판)에서의 우수한 부착성과 판금 및 마감의 동시 도장이 가능한 2액형 불포화 폴리에스테르계 퍼티 조성물.
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