KR20030005991A - 자동차용 유니버설 실러 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 유니버설 실러 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리비닐클로라이드 수지(이하, 'PVC 수지'라고 한다.)를 주성분으로 하고 발포제의 사용없이 접착부여제의 함량을 최소화하여 실러와 데드너의 물성을 동시에 만족하는 새로운 재료를 개발함으로써, 종래 실러 및 데드너의 이원화된 공정과 공급 시스템을 하나로 통합하고 실러와 데드너의 중복도포를 피하여 작업시간 단축 및 부재료의 절감효과가 있는 자동차용 유니버설 실러 조성물과 도포방법에 관한 것이다.

Description

자동차용 유니버설 실러 조성물{A Composition of universal sealer for automobile}
본 발명은 자동차용 유니버설 실러 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 PVC 수지를 주성분으로 하고 발포제의 사용없이 접착부여제의 함량을 최소화하여 실러와 데드너의 물성을 동시에 만족하는 새로운 재료를 개발함으로써, 종래 실러 및 데드너의 이원화된 공정과 공급 시스템을 하나로 통합하고 실러와 데드너의 중복도포를 피하여 작업시간 단축 및 부재료의 절감효과가 있는 유니버설 실러 조성물 및 이를 사용하여 도포하는 방법에 관한 것이다.
실러(sealer)는 자동차 차체의 접합부나 연결부위의 누수방지, 녹방지를 위하여 도장후에 사용하는 소부 경화형 재료를 말한다. 데드너(deadener)는 자동차의 하부 등에 방진, 방식, 마모방지를 목적으로 도포되는 소부 경화형 재료를 말한다.
이러한 실러 및 데드너는 다음과 같은 공정에 의해 도포되어 왔다.
먼저, 자동차 차체의 언더플로어의 차체 판넬 접합부에 실러를익스트루젼(extrusion) 타입의 건으로 사람이 도포한 후, 판넬 갭부위를 완전히 충진시키기 위해 붓으로 와이핑 작업을 하여 실러를 도포하는 공정을 수행한다.
이후, 자동차 차체의 언더플로어 전면을 스프레이(spray) 타입의 건으로 사람 혹은 로봇이 데드너를 도포하는 공정을 수행함으로써, 자동차 접합부 등의 누수 및 방진 등을 방지할 수 있다.
그러나, 상기 방법의 경우 실러와 데드너의 요구 조건이 상이한 관계로 양재료의 물성이 상이하여 별도 생산 및 관리가 필요하였다. 또한, 실러와 데드너의 공급 설비의 이원화 관리가 필요하며, 실러과 데드너의 적용 공정이 별도로 분리되어 있을 뿐만 아니라, 실러 공정 후에 데드너를 동일 부위에 도포함으로 인해 데드너와 실러가 겹쳐져 도포되는 문제가 있었다.
종래 사용되는 실러는 PVC 통합실러가 있으며, 데드너는 발포데드너가 주로 사용되어 왔다. 그러나, 상기 발포데드너의 경우 서로 반비례하는 발포율과 접착력에 의해 PVC 통합실러에 고가인 접착부여제의 사용량이 많아지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래와 같은 문제점을 해결하기 위하여, PVC 수지를 주성분으로 하고 발포제의 사용없이 접착부여제의 함량을 최소화하여 실러와 데드너의 물성을 동시에 만족하는 새로운 재료를 개발함으로써, 종래 실러, 데드너의 이원화된 공정 및 공급 시스템을 하나로 통합하고 실러와 데드너의 중복도포를 피하여 작업시간단축 및 부재료의 절감효과가 있는 유니버설 실러 조성물 및 이의 용도를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 호모폴리머 폴리비닐클로라이드 수지 10 ∼ 16 중량%, 코폴리머 폴리비닐클로라이드 수지 7 ∼ 13 중량 %, 블렌드 폴리비닐클로라이드 수지 2 ∼ 8 중량%와,
탄산칼슘 15 ∼ 21 중량%, 코팅된 탄산칼슘 10 ∼ 16 중량%와,
접착부여제로 우레탄 변성 아미드 1 ∼ 4 중량%와 에폭시 수지 0.5 ∼ 3 중량%와,
가소제로 디이소노닐 프탈레이트 27 ∼ 32 중량%와 액체 탄화수소 4 ∼ 10 중량%와,
수분흡수제로 산화칼슘 1 ∼ 2 중량%와,
조색제로 카본블랙 0.02 ∼ 1 중량%와,
안정제로 Pb, Zn 1 ∼ 4 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 실러 조성물과 상기 유니버설 실러 조성물을 자동차 차체 패널 접합부에 1회만 도포하는 공정으로 이루어진 자동차 접합부의 도포방법을 포함한다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
종래 자동차의 데드너를 도포시 PVC 통합실러와 발포데드너 조성물을 이중으로 도포하여여 하기 때문에 원료의 비용이 과다하게 소요되었다.
이에 비해, 본 발명의 유니버설 실러 조성물은 PVC 수지를 주성분으로 하여 각 성분의 함량을 적절히 조절함으로써, 소량을 사용하고도 종래 데드너와 동등 이상의 수준을 나타내는 효과가 있다.
이러한 본 발명의 유니버설 실러 조성물에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 저온경화형 데드너 조성물에 있어서, PVC 수지는 내칩핑성(chipping) 및 방청성을 위한 호모폴리머, 내마모성을 위한 코폴리머 및 토출작업성을 위한 블렌드 수지의 혼합물로 이루어진다. 상기 호모폴리머 PVC 수지의 사용량은 10 ∼ 16 중량%가 바람직하며, 코폴리머 PVC 수지는 7 ∼ 13 중량 및 블렌드 PVC 수지는 2 ∼ 8 중량%로 사용한다.
또한, 본 발명은 작업성, 유동성을 위해 충진재를 사용하며, 바람직하게 탄산칼슘 15 ∼ 21 중량%와 코팅된 탄산칼슘 10 ∼ 16 중량%를 혼합 사용한다.
상기 접착부여제로는 접착촉진을 위한 우레탄 변성 아미드를 1 ∼ 4 중량%와 에폭시 수지 0.5 ∼ 3 중량%를 혼합하여 사용한다.
상기 가소제는 점도조절과 스프레이성 향상을 위한 것으로, 바람직하게는 디이소노닐 프탈레이트 27 ∼ 32 중량%와 액체 탄화수소 4 ∼ 10 중량%를 혼합 사용한다.
상기 수분흡수제는 산화칼슘 1 ∼ 2 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 착색기능을 위한 조색제로 카본블랙을 0.02 ∼ 1 중량%로 사용하며, 저장성과 내열성을 위한 안정제로 Pb, Zn 1 ∼ 4 중량%를 사용한다.
특히, 본 발명은 종래 서로 반비례하는 발포율과 접착력에 의해 고가인 접착부여제를 과량 사용하였던 방법과 달리, 발포제를 사용하지 않음으로써 접착부여제의 과량 사용으로 인한 재료비 상승을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 유니버설 실러 조성물은 발포제의 사용없이도 물성이 우수하며 가소제의 함량 조절로 점도를 일정하게 조절함으로써 접착성을 부여할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기와 같은 유니버설 실러를 이용하여 자동차 차체의 접합부에 1회의 도포 공정만 수행하여 자동차의 접합부를 도포할 수 있다.
즉, 본 발명은 상기에서 얻어진 1종으로만 이루어진 유니버설 실러를 자동차 차체 패널 접합부에 사람 또는 로봇이 1회만 도포하는 공정을 실시함으로서, 종래 실러 및 데드너가 연속적으로 이원화된 공정 및 공급 시스템을 하나로 통합하여 경제적이고, 또한 차체에 실러와 데드너의 중복도포를 피할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 유니버설 실러를 적용하면, 종래 실러와 데드너 작업을 별도로 작업하는 방법에 비해 데드너 작업장 한 공정에서만 작업을 실시할 수 있어 작업시간 및 부재료 등의 절감으로 경제적인 효과가 있다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
다음 표 1과 같은 조성과 함량으로 실시예 및 비교예의 데드너를 통상의 방법으로 제조하였고, 각 재료별 물성을 비교하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.
구분 비교예 실시예
발포 데드너 PVC 통합 실러 유니버설 실러
PVC 호모 폴리머 15 10 13
코폴리머 11 10 10
블렌드 수지 4 3 5
충진제 탄산칼슘 13 20∼25 18
코팅된 탄산칼슘 17 15∼20 13
접착부여제 에폭시 수지 1.7 15 1
우레탄 변성 아미드 0.8 - 2
가소제 디-이소노닐 프탈레이트 26∼29 20∼25 27∼32
액체 탄화수소 3 0.4 7
수분 흡수제 산화칼슘 2 1.5 1.2
발포제 아크릴릭 공중합체 1 - -
조색제 카본블랙 1.5 0.5 0.05
안정제 Pb, Zn 2 1.5 2.4
합계 (중량%) 100 100 100
구분 비교예 실시예
PVC 통합 실러 발포 데드너 U/SEALER
점도(CPS) 100,000∼110,000 30,000∼35,000 60,000∼70,000
비중 1.47 1.34 1.3∼1.35
고형분 95% 이상 97% 이상 97% 이상
경도(Hs) 60~80 70이상 73
접착강도(kg/㎠) 7 이상 7 이상 10 이상
내마모성 (kg/500㎛) - 18 45 이상
내치핑성 - 녹발생 3점 이내 녹발생 3점 이내
실험예: 차체 적용 후의 물성
상기 실시예의 1종의 유니버설 실러를 자동차 차체의 패널에 1회만 도포를 실시하여 이에 대한 각 물성을 표 3에 기재된 기준으로 통상의 방법으로 시험하였고, 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
시험항목 규격 실시예
PVC내판(MS721-72:B TYPE) UBC(MS721-04)
용기 중의 상태 - 침강, 응결, 도막 형성,분리상태 없을것 이상없음
비 중 1.5이하 당사자간 협정에 따른다. 1.47이하
분무작업성 - 실상 덩어리가 없고 도막이 균일하게 분무될것. 해당없음
점 도(CPS) 당사자간 협정에 따른다. 당사자간 협정에 따른다. 78000
고 형 분 97% 이상 95% 이상 97.6 이상
소부시험 수직소부 - 10 mm이내, 부풀음 없을것. 이상없음
수평소부 - 부풀음, 탈락 없을것. 이상없음
내충격성 상태시 - 낙하거리 50 cm에서 균열,박리 없을것. 50 ㎝이상 균열박리없음
저온시 - 낙하거리 50 cm에서 균열,박리 없을것. 50 ㎝이상 균열박리없음
배면충격성 - 낙하거리 50 cm에서 균열,박리 없을것. 50 ㎝이상 균열박리없음
내굴곡성 상태시 - 균열, 박리 없을것. 균열박리없음
저온시 - 균열, 박리 없을것. 균열박리없음
냉열노화 - 균열, 박리 없을것. 이상없음
내마모성 상태시 - 도막두께 0.5 mm/18㎏ 이상 45 이상
내수후 - 도막두께 0.5 mm/3㎏ 이상 9 이상
내알칼리성 - 5% NaOH×24시간 침적후 현저한 변색 및 박리가 없을것. 이상없음
내 산 성 - 5% H₂SO₄×24시간 침적후 현저한 변색 및 박리가 없을것. 이상없음
내 유 성 - 50 ℃ 기어오일에 3시간 침적후 현저한 연화및 부풀음 없을것. 이상없음
내 열 성 - 180±2 ℃×5시간 시험후 부풀음,박리,변색,현저한 연화가 없을것 이상없음
내 수 성 - 40±2℃×240시간 침적후부풀음, 박리, 변색,현저한 연화가 없을것. 이상없음
염수분무성 - 240시간 염수분무후 강판상에 점식이나 녹발생이 없을것. 이상없음
내비등수성 - 98 ℃ 물속에서 1시간 침적후 백화, 부풀음, 박리가 없을것. 이상없음
연 소 성 - 10 초이내 꺼질것 즉시꺼짐
저장안정성 점도변화율 - 점도변화율 30% 이내. 21.7이하
물 성 - 경화성, 접착강도 만족할것 16이상
경 도 - 70 이상 70이상
내치핑성 상태시 - 염수분무 120시간,점녹 3개이하 2이하
저온시 - 염수분무 120시간,점녹 3개이하 0
전단접착강도 상태시 10㎏/㎠ 이상. 접착면적이 90% 이상에서 응집 파괴일것,7㎏/㎠ 이상. 11.1이상
내수후 - 접착면적이 90% 이상에서 응집 파괴일것,7㎏/㎠ 이상. 10이상
작업성 붓정돈성 연속적인 흐름 없을것 - 이상없음
연신성(㎜) 50∼100 - 73
경화성 초기경화성 현저한 말림이 없을것 - 이상없음
경화상태 평활하고 실러의 표면 및 내부에 부풀음,핀홀,잔금,기포등이 없고 KNIFE-CUT시 접착층의 박리가 없을것. - 이상없음
경 도 56∼80 70이상 76
내한성 외 관 실러의 균열등 이상없을것 - 이상없음
밀착성 접착층의 계면박리가 없을것 - 이상없음
내열사이클성 외 관 현저한 변색,균열,핀홀등 이상없을것 - 이상없음
경 도 85이하 - 84이하
밀착성 접착층의 계면박리가 없을것 - 이상없음
내수성 외 관 부풀음,균열등 이상없을것 - 이상없음
경 도 56∼80 - 76
밀착성 접착층의 계면박리가 없을것 - 박리없음
DUMBBELL특성 인장강도(㎏/㎠) 8이상 - 10이상
신율(%) 40이상 - 120이상
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 유니버설 실러 조성물은 발포제를 사용하지 않음으로써 접착부여제의 함량을 최소화하고 PVC 수지 등의 각 성분의 사용량을 종래의 절반으로만 사용하여 부재료비를 절약할 수 있으며, 또한 종래 별도로 이루어진 PVC 수지를 함유하는 실러와 데드너를 자동차 차체에 2중으로 도포하였던 방법에 비해, 1회만 도포하고도 동등 이상의 수준을 만족하여 공정의 단순화를 이룰 수 있다.

Claims (2)

  1. 호모폴리머 폴리비닐클로라이드 수지 10 ∼ 16 중량%, 코폴리머 폴리비닐클로라이드 수지 7 ∼ 13 중량 %, 블렌드 폴리비닐클로라이드 수지 2 ∼ 8 중량%와,
    탄산칼슘 15 ∼ 21 중량%, 코팅된 탄산칼슘 10 ∼ 16 중량%와,
    접착부여제로 우레탄 변성 아미드 1 ∼ 4 중량%와 에폭시 수지 0.5 ∼ 3 중량%와,
    가소제로 디이소노닐 프탈레이트 27 ∼ 32 중량%와 액체 탄화수소 4 ∼ 10 중량%와,
    수분흡수제로 산화칼슘 1 ∼ 2 중량%와,
    조색제로 카본블랙 0.02 ∼ 1 중량%와,
    안정제로 Pb, Zn 1 ∼ 4 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 유니버설 실러 조성물.
  2. 폴리비닐클로라이드 통합실러를 자동차 차체의 접합부에 도포한 후, 발포데드너를 재도포하여 자동차의 접합부를 도포하는 방법에 있어서, 제 1 항의 유니버설 실러 조성물을 자동차 차체 패널 접합부에 1회만 도포하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 접합부의 도포방법.
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