KR20010023170A - 우레탄 발포체와 금속면과의 사이의 크리크 음 발생을방지하는 처리제 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 크리크 음의 발생을 방지하는 처리제는 비이온성 또는 카르본산 음이온의 유용성 계면 활성제와, 이 계면 활성제를 2 내지 15배로 희석하기 위한 물, 또는 왁스·에멀션 용액으로 이루어진다. 이 계면 활성제의 HLB가가 8.0 내지 10이며, 처리제의 pH가 7.5 내지 9.5이다.

Description

우레탄 발포체와 금속면과의 사이의 크리크 음 발생을 방지하는 처리제 및 그 방법 {NOISE CONTROL AGENT AND METHOD FOR PREVENTING CREAK PRODUCED BETWEEN URETHANE FOAM AND METAL SURFACE}

우레탄 발포체는 우수한 쿠션성을 가지며, 그러므로 각종, 각 방면에서 이용되고 있다. 예를 들면, 좌석 시트, 베드 등 가공한 금속 프레임이나 금속판에 내장되어 사용되고 있는 경우도 매우 많다.

그러나, 우레탄 발포체는 성형품 또는 절단품(切斷品)으로 해도 재질적으로 미끄러지기 어려운 특성을 가진다. 그러므로, 우레탄 발포체는 금속면과 맞닿으면, 삐걱거리며 불쾌한 소음을 발생시킨다고 하는 문제가 있다.

이 크리크 소음의 발생은 우레탄 발포체를 자동차 등의 좌석 쿠션, 또는 베드의 쿠션으로서 사용할 때, 쾌적한 사용을 저해하기 때문에, 이 크리크 음의 발생을 방지하는 대책이 요구 되고 있다.

크리크 음의 발생을 방지하기 위해, 우레탄 발포 성형 후에 부직포(不織布), 펠트(felt)형 물체 등을 패치(patch)로 대어, 우레탄 발포체와 금속면이 직접 접촉하지 않도록 하고 있다.

자동차의 좌석은 금형(金型)을 사용하여 발포 성형에 의해 제조되는 경우가 많지만, 우레탄의 발포 성형 시에, 미리 금형에 부직포 등을 세트하고, 동시 적층 성형하여, 부직포를 개재(介在)시킴으로써, 크리크 음의 발생을 방지하고 있다.

이와 같은 부직포의 개재는, 유효한 크리크 음의 발생을 방지할 수 있지만, 제조 공정이 늘어나 전체의 코스트 증가를 초래한다.

우레탄 발포체와 금속면과의 사이의 크리크 음은, 그 금속면의 상태에 따라 상당히 다른 것으로, 예를 들면 멜라민·알키드 등으로 도장(塗裝)되어 있는 경우에는, 크리크 음은 거의 발생하지 않는다. 그러나, 최근 특히, 자동차에 관련해서는 코스트의 절감을 도모하기 위해 특정한 것을 제외하고, 금속 프레임의 도장을 하지 않으므로, 전술한 바와 같이, 코스트가 들어가는 부직포, 펠트류를 사용하여, 크리크 음의 발생을 방지하지 않을 수 없는 상황으로 되어 있다.

부직포, 펠트류의 사용 대신에, 그리스나 와세린 등을 우레탄 발포체와 금속면이 맞닿는 부분에 도포해도, 크리크 음의 발생을 방지할 수 있지만, 건조 후에는 재차 크리크 음이 발생한다. 그리스는 늦게 건조되기 때문에, 크리크 음의 발생 방지에 어느 정도의 효과는 기대할 수 있지만, 반대로 장기간 우레탄 발포체나 금속면이 끈적끈적한 상태가 계속되어, 그 취급이 불편할 뿐만 아니라, 다른 부품이나 조립 라인을 오염시켜, 제조 현장에서의 사용은 사실상 곤란하다.

최근, 우레탄 발포체에 도포하여, 크리크 음의 발생을 방지하는 「활제」(sliding agent)가 시판되고 있지만, 이는 매우 고가인 데다, 소기의 효과를 나타내기 위해서는 다량의 도포가 필요하게 된다. 또한, 이 활제는 건조가 매우 더디기 때문에, 전술한 바와 같이 동일한 부품이나 조립 라인의 오염을 초래한다. 이를 피하기 위해 충분히 건조시켜 버리면, 크리크 음의 발생 방지라고 하는 효과가 없어져 버린다. 따라서, 이 활제의 사용 용도는 매우 한정되어 있다.

본 발명의 목적은, 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 유분이 부착된 금속면과 우레탄 발포체와의 접촉 시에 발생하는 크리크 음의 발생을 방지하기 위한 처리제 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 금속면에 부착된 유분이 방청유(녹 방지유)인 때에도, 그 방청 효과를 너무 저하시키지 않고, 크리크 음의 발생을 방지하는 처리제 및 그 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 처리면이 건조 전 또는 건조 후라도 크리크 음의 발생을 방지하는 처리제 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 금속면과 우레탄 발포체의 접촉에 의해 발생하는 크리크(creak)음의 발생을 방지하는 것에 관한 것이며, 특히 유분(油分)이 부착된 금속면에 우레탄 발포체(發泡體)가 접촉하여, 생성되는 크리크 음의 발생을, 금속면을 처리함으로써 방지하는 처리제 및 그 방법에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하는 본 발명의 처리제는, 비(非)이온성 또는 카르본산 음(陰)이온성의 유용성(油溶性) 계면 활성제, 또는 그것에 수용성 계면 활성제를 혼합하고, 이를 물 또는 각종의 왁스·에멀션(emulsion) 용액의 1 내지 10배의 수용액으로 2 내지 15배, 바람직하게는 5 내지 10배로 희석하고, pH가 7.5 내지 9.5로 되도록 조정하여 이루어진다.

계면 활성제의 희석률을 2 내지 15배로 하면, 도포의 용이성을 확보할 수 있는 동시에, 최저로 필요한 계면 활성제의 용질량(溶質量) 10% 이상을 확보할 수 있다.

처리제의 pH를 7.5 내지 9.5로 조정하면, 최종 처리제의 안정성, 도포, 특히 스프레이성, 작업성 및 방청 효과가 우수하다. pH를 7.5보다 작게 하여, 산성측으로 하면 방식성(防食性)이 저하되고, 또 pH를 9.5보다 크게 하여, 알칼리성측으로 하면, 내식성(耐食性)이 양호하지만 용액에 안정성이 나빠진다.

여기에서 어느 계면 활성제의 HLB가(價)(분자 중의 친수성(親水性) 및 소수성(疎水性)의 균형 지수를 말함)도 8.0 내지 10, 바람직하게는 7.5 내지 9.5로 한다.

HLB가를 10 이하로 하는 것은, 이를 초과하면 친수성이 강해져, 물로 희석, 분산시켜 금속면에 도포해도 「물 크롤링(crawling)」이 일어나, 균일한 얇은 피막을 형성할 수 없게 되기 때문이며, 또한, 처리제의 도포 후의 건조가 늦어져 작업성이 나빠지는 외에, 크리크 음의 발생 방지도 저하되기 때문이다. 반대로, HLB가를 8보다 작게 하면, 친수성이 높아져 건조성, 작업성, 및 크리크 음의 발생 방지가 모두 양호해 지고, 내식성도 향상되지만, 용액의 안정성이 저하되어, 분리의 문제가 발생하기 때문이다.

이 처리제를 방청유나 유지류(油脂類) 등 유분이 부착된 금속면에, 스프레이, 솔칠, 롤 코트(roll coat) 등으로 균등하게 도포한다.

도포 후, 유분이 거의 점성(粘性) 작용을 나타내지 않는 유화형(乳化形) 또는 젤리형 물체로 되어, 금속면 상에 단단히 흡착하여 안정된 비점성 박층(薄層)이 형성된다. 이 층이 우레탄 발포체와 금속면 사이에 개재됨으로써, 크리크 음의 발생이 방지된다.

본 발명의 처리제는 인체에 대하여 독성도, 피부에의 자극성도 없다.

우레탄 발포제와 스틸제 금속면(이하, 금속면이라고 함)이 닿을 때에 생기는 크리크 음의 발생 메커니즘을 조사하기 위해 각종의 테스트를 행하고, 그 결과를 표 1에 나타냈다.

상기 표 1에서 다음과 같은 사항을 알 수 있다.

1) 방청유, 윤활유 등의 유분이 부착되어 있는 금속면에서는 크리크 음이 매우 크다.

2) 완전히 트리클렌(triclene) 세정한 금속면은 전혀 크리크 음의 발생이 인정되지 않는다.

3) 어느 정도 녹이 발생한 금속면에서는 크리크 음은 발생하지 않는다.

4) 멜라민·알키드 베이킹(baking) 도장면에도 크리크 음은 발생하지 않는다.

이 테스트에서도 알 수 있는 바와 같이, 금속면(또는 우레탄 발포체)에 방청유나 유지류와 같은 유분이 부착된 상태에서, 하중(荷重)을 걸어 미끄러지게 할 경우에, 걸리는 듯한 움직임 때문에 우레탄 발포체와 금속면이 맞닿아 크리크 음이 발생한다. 금속면이 완전히 탈지(脫脂)되어, 전혀 유분으로 오염되어 있지 않을 때, 실리콘유 등으로 매우 미끄러지기 쉽게 했을 경우, 크리크 음은 발생하지 않는다.

이상으로부터, 본 발명자는 크리크 음의 발생을 방지하기 위해, 금속면에 부착한 방청유나 유지류와 같은 유분의 점성을 제거하여, 우레탄 발포체가 금속면에서 걸리지 않고 용이하게 움직일 수 있게 함으로써, 크리크 음의 발생을 방지할 수 있음을 발견했다. 또, 유분의 점성을 제거하는 데는, 우레탄 발포체측에서 처리하는 것보다, 직접 금속면을 처리하는 쪽이 훨씬 간편하고, 용이한 것도 발견했다.

이와 같은 유분의 점성을 제거하기 위한 방법으로, 일반적으로 계면 활성제를 작용시켜, 유분을 흡수시키고, 친수성의 유화형 또는 젤리형으로 변화시키는 것은 종래에 알려져 있지만, 본 발명의 처리제에 의해 유분이 부착된 금속면을 처리하여, 친수성의 유화형 또는 젤리형으로 변화시켰을 때에, 우레탄 발포체가 걸리지 않고, 금속면 상을 움직일 수 있는 것을 본 발명자에 의해 발견된 것이다.

또한, 유분을 처리하여 친수성의 것으로 변화시킨 결과, 친수기(親水基)가 다량으로 금속면에 남으면, 금속면에 부착된 유분, 방청유나 윤활유의 본래의 기능이 손상되는 일이 있지만, 본 발명의 처리제에 의해, 본래의 기능을 유지하는 데에 필요한 최소한의 친유기(親油基)를 남기고, 이것이 또 작업성을 양호하게, 하여 효과를 높이는 것으로 나타났다.

또, 본 발명의 처리제를 금속면에 도포한 후, 미건조 상태에서 어느 정도 건조시켜, 수분을 비산(飛散)시킨 다음에도, 나아가서 충분히 건조시킨 다음에도, 상기 효과를 나타내는 것을 발견했다.

본 발명에 따른 처리제의 대표예를 표 2에 나타냈다. 표 2는 또한, 각 예의 용액의 분리, 방청유가 부착된 금속면에의 도포 후의 금속면에서의 습성(濕性), 내식성, 크리크 음의 발생 결과를 나타냈다. 그리고, 여기에서, 방청 효과를 일층 향상시키기 위해 pH의 조절을 행하고 있다.

표 2에서 나타나 있는 바와 같이, 실험예 1~4에서는 크리크 음의 발생 방지 효과가 얻어지며, 실시예 1~5에서는 상분리(相分籬)(phase separation), 습성, 내식성에 대해서도 소기의 효과가 얻어짐을 알 수 있다.

실험예 1은 HLB가가 13.7이고, 비이온성의 전형적인 수용성 계면 활성제(A)를, 물로 15배 희석하고, pH를 6~8이 되도록 조절한 것이다. 이 용액은 크리크 음이 발생되지 않으나, 금속면에 대한 습성, 내식성이 나쁘다.

실험예 2는 친유기를 증대시키는 유용성 계면 활성제(B)를 물로 10배 희석하고, HLB가를 8.4로 조정한 것이다. 이 예에서는, 크리크 음은 없고, 또 습성도 양호하다. 내식성의 향상도 인정되지만, 충분하지는 않고, 10배의 희석액에 상분리가 일어나 실용 상에 문제가 있다.

실험예 3은 친유기가 강한 유용성(油溶性) 계면 활성제(B)에, 친수기가 강한 수용성 계면 활성제(C)를 혼합하고(7.4:2.5의 비율), HLB가를 10.1로 조정하고, 물로 10배 희석하고, pH를 9.0으로 조정한 것이다. 이 예에서는, 크리크 음은 없고, 상분리, 습성도 개선되지만, 내식성이 불충분하다.

실험예 4는 물로 5배 희석한 왁스·에멀션(A)이며, 8배로 희석한 것을 제외하고, 실험예 3과 동일한 것이다. 이 예에서는, 크리크 음은 없고, 상분리, 습성도 개선되지만, 내식성이 나쁘다. 즉, 이것은 왁스의 처리 방법에 의해 방청 효과에 영향이 나타나는 것을 의미한다.

실시예 1은 실험예 3과 유사하지만, 수용성 계면 활성제(C)의 혼합비를 감소기키고, 또한 혼합 후의 HLB가를 9.5로 조정하고, 물로 8배 희석하고, pH를 9.0으로 조정한 것이다. 이 실시예에서는 크리크 음은 없고, 상분리, 습성, 침식성(浸食性) 모두 양호하다.

실시예 2는 실시예 1과 유사하지만, 이 경우보다 더욱 수용성 계면 활성제(C)의 혼합비를 적게 하여, 혼합 후의 HLB가를 9.1로 조정하고, 물로 10배 희석하고, pH를 9.0으로 조정한 것이다. 이 실시예에서는, 실시예 1과 마찬가지로 모두가 양호하다.

실시예 3은 실시예 2의 경우보다 더욱 수용성 계면 활성제(C)의 혼합비를 적게 하여, 혼합 후의 HLB가를 8.7로 조정하고, 물로 8배 희석하고, pH를 9.0으로 조정한 것이다. 이 실시예에서는 실시예 1, 2와 마찬가지로 모두가 양호하다.

실시예 4는 실시예 3의 경우보다 더욱 수용성 계면 활성제(C)의 혼합비를 적게 하여, 혼합 후의 HLB가를 8.5로 조정하고, 물로 5배 희석하고, 그리고, pH를 9.0으로 조정한 것이다. 이 실시예에서는 실시예 1, 2, 3과 마찬가지로 모두가 양호하다.

실시예 5는 수용성 계면 활성제의 혼합비를 실시예 2의 레벨로 유지하고, 물 대신에, 물로 5배 희석한 왁스·에멀션(A) 용액으로 10배 희석한 것이다. 이 실시예도 다른 실시예와 마찬가지로 모두가 양호하다. 그리고, 이 실시예는 다른 실시예에서는 보이지 않았던 백색미(白色味)가 약간 남아, 도포한 부분이 명료하게 분별되는 외에, 왁스 성분의 종류에 의해 내식성의 향상을 다른 실시예보다 더욱 기대할 수 있는 이점이 있다.

표 2는 계면 활성제의 HLB가의 값, 또한 pH의 값이 크리크 음, 녹의 발생, 습성, 상분리와 매우 관련이 있는 것을 나타내고 있다. 즉, 소기의 효과를 얻기 위해서는, 계면 활성제는 8.0~10의 HLB가를 가지며, 용질로서 10% 이상, 바람직하게는 12.5% 이상이 되도록 하는 것이 중요한 것을 나타내고 있다.

본 발명에 따라, 유분이 부착된 금속면에 처리제를 도포하면, 금속면 상에 비점성 박층이 형성되고, 이것이 우레탄 발포체와 금속면과의 사이에 개재되고, 그 결과 크리크 음이 발생하지 않는다.

이 처리제의 도포는, 종래 행해지고 있던 부직포 등의 적층 형상이나, 고가의 처리액을 도포하는 것보다 조작도 용이하고, 또한 저렴한 비용으로 크리크 음의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 금속면에 부착된 유분이 방청유라도, 습성이 양호하고, 비교적 빨리 수분이 비산되어, 그 취급이 용이하게 된다. 그리고, 또한 도포 후 미건조 상태라도, 완전히 건조 후라도, 방청 효과를 유지하면서, 크리크 음의 발생을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 유분(油分)이 부착된 금속면에 우레탄 발포체(發泡體)가 접촉하여 발생하는 크리크(creak)음의 발생을 방지하기 위해, 금속면을 처리하기 위한 처리제로서,

   비(非)이온성 또는 카르본산 음(陰)이온성의 유용성(油溶性) 계면 활성제, 및

   상기 계면 활성제를 2 내지 15배로 희석하기 위한 물, 또는 왁스·에멀션(emulsion) 용액으로 이루어지며,

   상기 계면 활성제의 HLB가(價)가 8.0 내지 10이고,

   상기 처리제의 pH가 7.5 내지 9.5인

   것을 특징으로 하는 처리제.
2. 제1항에 있어서,

   수용성 계면 활성제를 추가로 함유하고, 상기 수용성 계면 활성제의 HLB가가 10 내지 15이고, 또한 혼합 후의 계면 활성제의 HLB가도 8.0 내지 10인 것을 특징으로 하는 처리제.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 계면 활성제의 HLB가가 8.5 내지 9.5인 것을 특징으로 하는 처리제.
4. 제1항에 있어서,

   상기 계면 활성제가 5 내지 10배로 희석되는 것을 특징으로 하는 처리제.
5. 제1항에 있어서,

   상기 왁스·에멀션 용액이 1 내지 10배의 희석 수용액인 것을 특징으로 하는 처리제.
6. 유분이 부착된 금속면에 우레탄 발포체가 접촉하여 발생하는 크리크 음의 발생을 방지하기 위해 금속면을 처리하는 방법으로서,

   상기 금속면에 청구항 1에 따른 처리제를 얇게 도포함으로써 이루어지고,

   이에 따라 유분이 실질적으로 점성(粘性)을 나타내지 않는 유화형(乳化形) 또는 젤리형으로 되고, 건조 후에 금속면에 흡착된 비점성 박층(薄層)이 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.