KR102496814B1 - 상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅 및 이의 코팅 방법 - Google Patents

상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅 및 이의 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계; 예열 단계; 제 1 아연-알루미늄 복합 피막 상에 제 2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 층 및 흑색 피막 조성물을 순차적으로 도포하는 단계; 및 경화 단계;를 포함하는 코팅 방법 및 이로부터 제조된 코팅 및 코팅된 브레이크 디스크에 관한 것이다.

Description

상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅 및 이의 코팅 방법 {COATING COMPRISING ROOM TEMPERATURE HARDENING ZINC-ALUMINIUM COMPOSITE FILM AND COATING METHOD THEREOF}
본 발명은 상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅 및 이의 코팅방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 개시는 브레이크 디스크용 상온 경화 타입 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅 및 이의 코팅방법에 관한 것이다.
브레이크 디스크는 제동면을 브레이크 캘리퍼의 패드와 마찰시켜 차량을 제동시키는 역할을 한다. 이러한 브레이크 디스크는 차량의 안전과 직결되는 보안부품으로 방청 성능 등 내구성 확보가 가장 중요한 요소이다.
또한, 최근 차량 휠이 대형화 및 미려화되어 휠 내부의 시인성이 높아짐에 따라, 디스크의 외관 부식 상태 또한 소비자의 불만을 유발할 수 있는 중요한 요소가 되고 있다.
일반적인 브레이크 디스크는 이너벤트(innervent) 형상이나, 최근 디스크의 냉각 및 공력 성능을 향상시킨 아우터벤트(outervent) 형상의 브레이크 디스크가 개발되고 있다 (도 1). 아우터벤트 브레이크 디스크는 벤트홀이 디스크 아웃보드 방향에 위치하여 차량에 브레이크 디스크 장착시 휠 외부에서 해당부위가 드러나는 것이 특징이다.
아우터벤트 부위는 가공이 되지 않는 디스크 원소재(회주철) 노출부로 주물 공법 특성상 표면이 거칠고 표면조도가 높다.
이에 브레이크 디스크의 아우터벤트 부 방청 성능을 향상시키는 코팅 방법을 개발할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 브레이크 디스크의 방청 성능을 향상시키는 코팅 및 그 방법을 제공하는 것이다.
구체적으로 본 발명은 기존 코팅 공정으로도 최적의 방청 성능을 가지는 코팅 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명 일 구현예의 코팅 방법은 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계; 예열 단계; 제 1 아연-알루미늄 복합 피막 상에 제 2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 층 및 흑색 피막 조성물을 순차적으로 도포하는 단계; 및 경화 단계;를 포함하고, 상기 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계;는 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물을 모재에 도포하고 경화하여 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계이고, 상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고형분 및 용제를 포함하고, 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 20 중량부 이상으로 포함한다.
제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분은 금속 분말 및 실란계 수지를 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이다.
제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분에 포함되는 실란계 수지는 가수분해 되지 않은 단분자 실란계 수지일 수 있다.
제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물의 용제는 비점이 70℃ 내지 90℃이다.
제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고형물 및 용제의 혼합물이고, 상기 고형분은 금속 분말, 실란계 수지 및 물을 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이며, 상기 실란계 수지는 가수분해된 다분자 실란계 수지이고, 가수분해된 다분자 실란계 수지는 무기계 실리케이트 일 수 있다.
상기 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 용제는 비점이 250℃ 내지 300℃이다.
경화 단계;는 고주파 유도 가열로를 사용하는 고주파 경화 및 건조 단계이고, 경화 온도는 320 내지 360℃, 경화 시간은 15분 내지 20분이다.
코팅 방법은 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계; 전에, 전처리 단계;를 더 포함한다.
본 발명 일 구현예의 코팅은 제1 아연-알루미늄 복합 피막(40), 제2 아연-알루미늄 복합 피막(20) 및 흑색 피막(30)을 포함하고, 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물은 고형분과 용제를 포함하고, 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 20 중량부 이상으로 포함한다.
본 발명 일 구현예의 코팅된 브레이크 디스크는 모재(10)가 브레이크 디스크이고, 모재 상에 제1 아연-알루미늄 복합 피막(40), 제2 아연-알루미늄 복합 피막(20) 및 흑색 피막(30)이 순차적으로 적층된 코팅층을 포함하며, 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물은 고형분과 용제를 포함하고, 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 20 중량부 이상으로 포함한다.
본 발명에 따른 코팅은 상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함한다.
본 발명의 상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막은 별도의 베이킹 단계를 필요로 하지 않고, 기존 공정에 적용 가능하다.
본 발명에 따른 상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅은 방청성능이 우수하다.
도 1은 브레이크 디스크 시스템 및 기존 이너벤트 타입, 아웃터벤트 타입 브레이크 디스크를 도시한 것이다.
도 2는 종래 브레이크 디스크에 적용된 코팅층의 모식도이다.
도 3은 소지철에 적용된 아연-알루미늄 복합 피막의 내부 구조 모식도이다.
도 4는 소지철 비가공부 조기 부식 발생 메커니즘을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명 일 구현예의 가공 여부에 따른 아우터벤트 타입 브레이크 디스크 부식 실험 결과를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명 일 구현예의 코팅 방법 순서 흐름도이다.
도 7은 본 발명 일 구현예의 코팅층의 모식도이다.
도 8은 본 발명 일 구현예 및 비교예의 방청 성능 비교 실험 사진을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명 일 구현예의 용제 혼합비율에 따른 방청 성능 비교 실험 사진을 도시한 것이다.
도 10은 본 발명 일 구현예의 용제 혼합비율에 따른 도포성 및 내식성 그래프를 도시한 것이다.
이후 설명하는 기술의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 구현되는 형태는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 할 수 있다. 다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로, 또는 과도하게 해석되지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
기존의 브레이크 디스크는 방청 성능을 부여하기 위하여 소지철에 아연-알루미늄 복합 피막 처리 후 흑색 후처리 피막을 처리한 코팅을 적용하였다 (도 2).
아연-알루미늄 복합 피막은 유기 또는 무기계 바인더에 판상 또는 구상형 아연(Zn) 및 알루미늄(Al)이 분말(Flake) 형으로 혼합되어 있는 피막이다 (도 3).
흑색 후처리 피막은 아크릴 및 에폭시 수지를 베이스로 하는 흑색 도장이다.
기존 방청 코팅 방법은 상기 언급된 아연-알루미늄 복합 피막(20) 및 흑색 후처리 피막(30)을 모재(10)인 소지철에 순차적으로 적용하는 단계 및 1번의 베이킹 단계를 포함한다. 기존 방청 코팅에서 사용하던 아연-알루미늄 복합 피막(20)은 고온에서 경화시켜 수득하는 피막으로 본 발명의 제2 아연-알루미늄 복합 피막에 대응한다.
기존 방청 코팅시에 아연-알루미늄 복합 피막 및 흑색 후처리 피막 적용시에 코팅 스프레이를 사용하는 경우 각 부위별로 피막을 차등 분사할 수 있어, 부위별로 피막 두께, 총 코팅 두께를 달리할 수 있고, 국부적인 특정 부위에만 코팅할 수 있다. 또한, 2층의 피막을 포함하지만 1회의 베이킹 단계를 포함하여 공정 비용 및 라인 운용 측면의 효율성이 높다.
그러나, 상기 기존 방청 코팅 방법은 그 코팅 성분 및 공법 특성상 코팅 두께가 국부적으로 편차가 발생하는 문제가 있다. 기존 방청 코팅 방법의 경우 비가공부를 코팅하는 경우 소재의 조도가 크고 표면이 불균일하므로, 코팅이 되지 않은 부위의 조기 부식이 발생하는 문제가 있다 (도 4). 이 경우 이너벤트 타입 브레이크 디스크는 비가공부가 외부에 노출되지 않아 부식이 덜되거나, 육안으로 보여 미관을 저해하지 않지만, 아우터벤트 타입 브레이크 디스크는 비가공부가 외부에 노출되어 조기 적녹이 일어날 우려가 크고, 육안으로도 확인이 용이한 문제가 있다 (도 5).
도 5는 아우터 벤트 타입 브레이크 디스크를 KS D 9502의 범용 염수분무 시험법 (35℃, 5% NaCl 용액을 분무)에 따라 염수분무시험(SST, Salt spray test)을 가공부와 비가공부로 나누어 실시한 결과를 도시한 것이다. 가공부는 일반적인 브레이크 디스크의 제작공정 중 주물의 형태로 디스크의 형태를 만든 후 브레이크 디스크의 기능을 할 수 있도록 황삭 및 연삭의 가공을 통해 해당 소재의 표면을 갈아내어 원하는 부품의 치수 및 표면 상태를 얻은 부위를 의미하고, 비가공부는 이러한 가공이 이루어지지 않거나, 부품의 구조 및 공정상 가공이 불가능하여 주물의 거친 표면을 그대로 가지고 있는 부위를 의미한다.
비가공부의 경우 SST 초기 6 시간 내지 10시간 사이 시점에 부식이 발생되기 시작하였고, 120 시간 경과 후에는 전면에 과다한 부식이 발생되었다. 그러나, 가공부는 SST 120시간 경과 후에도 부식이 발생되지 않았다.
또한 기존의 방청 코팅 방법은 2층의 피막을 형성하지만, 아우터벤트 부와 같은 비가공부의 내식성은 현저히 낮은바 (도 5 참조) 방청 성능을 개선하기 위하여 코팅 두께를 두껍게 형성시키는 방법이 제안되었다. 그러나 코팅 두께를 증가, 즉 피막 두께를 증가시키면, 모재와 피막간, 피막과 피막간 부착성이 저하되는 문제가 있고, 형성된 코팅 건조시에 부풀음(Popping) 현상이 발생하는 문제가 있어 단순히 코팅 두께 증가만으로는 방청 성능 개선 효과를 얻기 어렵다.
이에 본 발명자들은 개선된 코팅을 제공할 필요성을 인지하여, 아우터벤트 타입 브레이크 디스크에 적용시 보다 우수한 방청 성능을 나타내는 상온 경화 아연-알루미늄 복합 피막을 포함하는 코팅 및 그 코팅 방법을 제공하고자 한다.
본 발명 일 구현예의 코팅 방법은 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계; 예열 단계; 제 1 아연-알루미늄 복합 피막 상에 제 2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 층 및 흑색 피막 조성물을 순차적으로 도포하는 단계; 및 경화 단계;를 포함한다 (도 6).
먼저 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계;는 제 1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물을 도포하고 상온에서 경화하여 제1 아연-알루미늄 복합 피막(10)을 형성하는 단계이다.
제 1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 별도의 경화 공정이 필요 없이 상온 조건에서 대기중의 물과 반응하여 경화될 수 있다. 즉, 별도의 경화, 베이킹 공정이 필요 없는바, 기존의 방청 코팅 공정 내에 추가 공정 없이 제1 아연-알루미늄 복합 피막 형성 단계를 추가할 수 있다.
상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물은 고형분 및 용제 혼합물이다.
상기 고형분은 금속 분말 및 실란계 수지를 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이다. 상기 실란계 수지는 가수분해 되지 않고, 단분자 형태인 실란계 수지이다.
상기 용제는 저비점 용제로서, 비점이 70℃ 내지 90℃일 수 있다. 본 발명의 제1 아연-알루미늄 복합 피막은 상온 경화형인 바, 피막 조성물이 도장 후 대기중의 H2O와 상온에서 가수분해 및 축합중합 반응하여 피막을 형성한다. 용제의 비점이 상기 범위인 경우 피막이 형성되는 과정에서 용제가 제거될 수 있다.
상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 20 중량부 이상으로 포함할 수 있다. 구체적으로 용제를 30 중량부 이상 또는 바람직하게는 40 중량부 이상 포함할 수 있다. 또는 용제를 50중량부 이하 또는 40중량부 이하 포함할 수 있다. 상기 용제 함량 이외 잔부는 고형분이다. 용제 함량이 너무 적은 경우에는 도포성이 열위하게 되어 모재를 균일하게 코팅시킬 수 없고, 그에 따라 국부적인 방청 성능 열화가 발생할 수 있다. 반면 용제 함량이 너무 많은 경우에는 내식성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이어서, 예열 단계;를 수행할 수 있다. 예열 단계는 상온 경화형 제1 아연-알루미늄 복합 피막이 형성된 모재를 고주파 열처리 하는 단계이다. 구체적으로, 예열 단계의 고주파 열처리 조건은 온도 80 내지 90℃ 범위에서 120초 이상 처리하는 단계이다.
이어서, 제 1 아연-알루미늄 복합 피막 상에 제 2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 및 흑색 피막 조성물을 순차적으로 도포하는 단계;를 수행할 수 있다.
상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물과 달리 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고온에서 경화되는 피막 조성물으로 후술되는 경화 단계;에서 경화되어 제2 아연-알루미늄 복합 피막(20)을 형성한다. 상기 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고형물 및 용제의 혼합물이다.
상기 고형분은 금속 분말, 실란계 수지 및 물을 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이다. 상기 실란계 수지는 가수분해 된, 다분자 형태의 실란계 수지이다. 예컨대, 가수분해, 다분자 실란계 수지는 무기계 실리케이트 일 수 있다.
상기 용제는 고비점 용제로서, 비점이 250℃ 내지 300℃일 수 있다. 제2 아연-알루미늄 복합 피막은 고온 경화형인 바, 피막 형성 조성물이 도포된 후 고온 조건에서 축합중합 반응하여 피막을 형성한다. 용제의 비점이 상기 범위이어야 제2 아연-알루미늄 복합 피막이 형성되기 전에 용제가 모두 제거되지 않는다.
상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 및 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물을 도포하는 방법은 제한이 없으나, 예컨대 스프레이법일 수 있다.
제 2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물을 도포하고 순차적으로 흑색 피막 조성물을 도포할 수 있다. 흑색 피막 조성물은 스프레이법으로 도포될 수 있다. 예컨대 흑색 피막 조성물은 에폭시 변성 수지, 우레탄, 카본 블랙 및 탈크를 포함할 수 있다. 흑색 피막 조성물 역시 후술되는 경화 단계를 거쳐 흑색 피막(30)을 형성한다.
이어서, 경화 단계;를 수행할 수 있다. 경화 단계는 제 2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 및 흑색 피막이 순차적으로 도포된 피막층을 경화시키는 단계일 수 있다. 구체적으로 경화 단계는 고주파 유도 가열로를 사용하는 고주파 경화 및 건조 단계일 수 있고, 경화 온도는 320 내지 360℃, 경화 시간은 15분 내지 20분일 수 있다.
상기 본 발명 일 구현예의 코팅 방법은 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하기 전에, 전처리 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전처리 단계는 예컨대 주조된 브레이크 디스크를 탈지 및 탈청하여 모재를 준비하는 단계일 수 있다. 구체적으로 전처리 단계는 알칼리 초음파 탈지 및 수세 단계 일 수 있다. 보다 구체적으로 초음파 처리 온도는 25 내지 35℃이고, 온도 37 내지 47℃ 증기 처리 및 탈지액 비중은 1.226 내지 1.426 범위일 수 있고, 처리 시간은 180초 이상일 수 있다.
상기 코팅 방법 중 경화 단계까지 거치면, 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막(40), 제2 아연-알루미늄 복합 피막(20) 및 흑색 피막(30)이 순차적으로 형성된 방청 코팅층을 수득할 수 있다.
즉 본 발명 일 구현예의 코팅은 제1 아연-알루미늄 복합 피막(40), 제2 아연-알루미늄 복합 피막(20) 및 흑색 피막(30)을 포함할 수 있다. 또한, 본 발명 일 구현예의 코팅된 브레이크 디스크는 모재(10)가 브레이크 디스크이고, 모재(10) 상에 제1 아연-알루미늄 복합 피막(40), 제2 아연-알루미늄 복합 피막(20) 및 흑색 피막(30)이 순차적으로 적층된 코팅층을 포함하는 것일 수 있다.
상기 코팅층의 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물은 고형분 및 용제 혼합물을 포함한다.
상기 고형분은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말 및 실란계 수지를 포함한다. 상기 실란계 수지는 가수분해 되지 않고, 단분자 형태인 실란계 수지이다.
상기 용제는 저비점 용제로서, 비점이 70 내지 90℃일 수 있다. 본 발명의 제1 아연-알루미늄 복합 피막은 상온 경화형인 바, 피막 조성물이 도장 후 대기중의 H2O와 상온에서 가수분해 및 축합중합 반응하여 피막을 형성한다. 용제의 비점이 상기 범위인 경우 피막이 형성되는 과정에서 용제가 제거될 수 있다.
상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 20 중량부 이상으로 포함할 수 있다. 구체적으로 용제를 30 중량부 이상 또는 바람직하게는 40 중량부 이상 포함할 수 있다. 또는 용제를 50중량부 이하 또는 40중량부 이하 포함할 수 있다. 상기 용제 함량 이외 잔부는 고형분이다. 용제 함량이 너무 적은 경우에는 도포성이 열위하게 되어 모재를 균일하게 코팅시킬 수 없고, 그에 따라 국부적인 방청 성능 열화가 발생할 수 있다. 반면 용제 함량이 너무 많은 경우에는 내식성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
실험예 1
아우터벤트 형 브레이크 디스크로 비교재와 발명재를 준비하여 염수 분무 시험을 시행하였다.
제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하기 위해 사용된 조성물은 조성물 100 중량부 대비 용제를 30 중량부, 고형분을 70중량부 혼합한 것을 사용하였다. 용제는 비점이 70 내지 90℃인 저비점 용제를 사용하였다. 고형분은 아연 분말 및 알루미늄 분말, 및 비가수분해 단분자 실란계 수지를 혼합하여 사용하였다.
제1 아연-알루미늄 복합 피막 도포는 스프레이법을 사용하였고, 분사시간은 3 내지 5초, 분사압력은 0.4 내지 0.5MPa 로 하였으며, 지그 회전수는 50 내지 60rpm으로 하여 고르게 분사하였다.
제2 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하기 위해 사용된 조성물은 조성물 100 중량부 대비 고형분 60 중량부, 물 20 중량부, 용제 20 중량부 혼합한 것을 사용하였다. 용제는 비점이 250℃ 내지 300℃인 고비점 용제를 사용하였다. 고형분은 아연 분말 및 알루미늄 분말, 및 가수분해 다분자 실란계 수지를 혼합하여 사용하였다. 가수분해 다분자 실란계 수지는 무기계 실리케이트였다.
제2 아연-알루미늄 복합 피막 도포도 스프레이법을 사용하였고, 분사시간은 5 내지 6초, 분사 압력은 0.2 내지 0.4Mpa, 지그 회전수는 60rpm으로 하여 도포하였다. 흑색 피막 도포도 마찬가지 조건에서 수행하였다.
비교재는 탈지 방청 전처리 거친 브레이크 디스크 모재(MS619-07)를 준비하고, 예열 단계를 거친 후 상기 조건으로 제2 아연-알루미늄 복합 피막 및 흑색 피막을 도포하고 고주파 경화 건조하여 준비하였다.
발명재는 탈지 방청 전처리를 거친 브레이크 디스크 모재(MS619-07)에 상기 조건의 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하고 예열 단계를 거친 후 제2 아연-알루미늄 복합 피막 및 흑색 피막을 도포하고 고주파 경화 건조하여 준비하였다.
염수 분무 시험(SST)은 KS D 9502 염수분무시험법에 따라 35℃, 5% NaCl 용액을 분무하여 실시하였다.
그 결과를 도 8에 개시하였다. 기존 코팅방법이 적용된 비교재는 SST 72시간 경과 후 전면에 과다 부식이 발생되었으나, 발명 코팅방법이 적용된 발명재는 비교재에 비하여 거의 적녹이 발생하지 않은 수준으로 확인되었다. 이는 기존 대비 3배 이상의 방청 성능을 확보할 수 있음으로, 코팅 두께의 국부적 편차를 줄여 조기 부식을 방지한 것이다.
실험예 2
상온경화형 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분 및 용제 혼합비를 달리한 경우를 비교실험 하였다.
제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하기 위해 조성물 100 중량부 대비 용제를 각각 20 중량부, 30중량부, 40중량부로 달리 한 것을 제외하고 다른 조건은 실험예 1과 동일하게 준비하였다.
탈지 방청 전처리를 거친 브레이크 디스크 모재 (MS619-07)에 고형분 및 용제 혼합비를 달리한 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하고 예열 단계를 거친 후 제2 아연-알루미늄 복합 피막 및 흑색 피막을 도포하고 고주파 경화 건조하여 준비하였다.
그 결과로 염수분무시험시의 최초 적녹 발생 시점과 도포성을 표 1 및 도 9, 도 10에 개시하였다.
혼합비율
(고형분 : 용제)		 염수분무시험
최초적녹발생 시점		 스프레이 도포법의 도포성
60:40 12시간 경과시 정상
70:30 30시간 경과시 정상
80:20 36시간 경과시 뭉침, 도포 불량 발생
본 실험 결과 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분 함량이 많아질수록 방청 성능 즉, 내식성은 개선되었으나, 스프레이 코팅시 코팅액이 뭉치는 등 도포 불량이 발생하여 코팅 공정성이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.반면에 용제 함량이 많아지는 경우에는 내식성이 열위해 지는 것을 확인할 수 있었다.
결국, 내식성도 확보하면서, 코팅이 고르게 되어 국부적인 적녹 발생을 방지하기 위하여는 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 100 중량부에 대하여 고형분 70 중량부, 용제 30 중량부를 혼합하는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
10 모재
20 제2 아연-알루미늄 복합피막
30 흑색 피막
40 제1 아연-알루미늄 복합피막

Claims (10)

  1. 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계;
    예열 단계;
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 상에 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물 층 및 흑색 피막 조성물을 순차적으로 도포하는 단계; 및
    경화 단계;를 포함하고,
    상기 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계;는 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물을 모재에 도포하고 경화하여 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계이고,
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고형분 및 용제를 포함하고, 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 30 중량부 이상 내지 40 중량부 이하로 포함하고,
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분은 금속 분말 및 실란계 수지를 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이고, 상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분에 포함되는 실란계 수지는 가수분해 되지 않은 단분자 실란계 수지이며,
    상기 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고형물 및 용제의 혼합물이고,
    상기 고형분은 금속 분말, 실란계 수지 및 물을 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이며,
    상기 실란계 수지는 가수분해된 다분자 실란계 수지인, 코팅 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물의 용제는 비점이 70℃ 내지 90℃인, 코팅 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 용제는 비점이 250℃ 내지 300℃인, 코팅 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 경화 단계;는 고주파 유도 가열로를 사용하는 고주파 경화 및 건조 단계이고,
    경화 온도는 320 내지 360℃, 경화 시간은 15분 내지 20분인, 코팅 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    코팅 방법은 모재 표면에 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 단계; 전에, 전처리 단계;를 더 포함하는, 코팅 방법.
  9. 제1 아연-알루미늄 복합 피막, 제2 아연-알루미늄 복합 피막 및 흑색 피막을 포함하고,
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물은 고형분과 용제를 포함하고, 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 30 중량부 이상 40 중량부 이하로 포함하고,
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분은 금속 분말 및 실란계 수지를 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이고, 상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분에 포함되는 실란계 수지는 가수분해 되지 않은 단분자 실란계 수지이며,
    상기 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고형물 및 용제의 혼합물이고,
    상기 고형분은 금속 분말, 실란계 수지 및 물을 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이며,
    상기 실란계 수지는 가수분해된 다분자 실란계 수지인, 코팅.
  10. 모재가 브레이크 디스크이고,
    상기 모재 상에 제1 아연-알루미늄 복합 피막, 제2 아연-알루미늄 복합 피막 및 흑색 피막이 순차적으로 적층된 코팅층을 포함하며,
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막을 형성하는 조성물은 고형분과 용제를 포함하고, 조성물 전체 100 중량부에 대하여 용제를 30 중량부 이상 내지 40 중량부 이하로 포함하고,
    상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분은 금속 분말 및 실란계 수지를 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이고, 상기 제1 아연-알루미늄 복합 피막 조성물의 고형분에 포함되는 실란계 수지는 가수분해 되지 않은 단분자 실란계 수지이며,
    상기 제2 아연-알루미늄 복합 피막 조성물은 고형물 및 용제의 혼합물이고,
    상기 고형분은 금속 분말, 실란계 수지 및 물을 포함하고, 상기 금속 분말은 아연 분말, 알루미늄 분말 또는 이의 혼합 분말이며,
    상기 실란계 수지는 가수분해된 다분자 실란계 수지인, 코팅된 브레이크 디스크.

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