KR20040105151A - 저온경화형 오일러 실러 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저온경화형 오일러 실러 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 강판 중첩부나 하부의 도장 등에 적용되는 자동차 오일러 실러 조성물을 구성함에 있어서, 폴리비닐클로라이드(이하 'PVC'라 한다)에다 충전제, 접착부여제, 가소제, 수분흡수제, 조색제, 안정제 등을 일정량 함유시켜 저온경화성이 우수한 실러 조성물을 제조함으로써, 종래 도장공장에서 실러 조성물을 도포후 이를 경화시키기 위해 135 ℃의 고온에 적용하는 대신 약 60 ℃의 저온에서 경화가 가능하므로 경제적이며 비중금속의 안정제를 사용하므로 환경문제를 크게 개선할 수 있는 새로운 조성의 저온경화형 오일러 실러 조성물에 관한 것이다.

Description

저온경화형 오일러 실러 조성물{Oiler sealer composition of low temperature curable property}

본 발명은 저온경화형 오일러 실러 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 강판 중첩부나 하부의 도장 등에 적용되는 자동차 오일러 실러 조성물을 구성함에 있어서, 폴리비닐클로라이드(이하 'PVC'라 한다)에다 충전제, 접착부여제, 가소제, 수분흡수제, 조색제, 안정제 등을 일정량 함유시켜 저온경화성이 우수한 실러 조성물을 제조함으로써, 종래 도장공장에서 실러 조성물을 도포후 이를 경화시키기 위해 135 ℃의 고온에 적용하는 대신 약 60 ℃의 저온에서 경화가 가능하므로 경제적이며 비중금속의 안정제를 사용하므로 환경문제를 크게 개선할 수 있는새로운 조성의 저온경화형 오일러 실러 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 대부분의 자동차 제조공정 중에 차체 강판의 중첩부에는 실러가 도포되며, 또한 자동차의 하부 등에 데드너가 도포된다. 여기서, 실러(sealer)는 자동차 바디의 접합부나 연결부위의 누수방지, 녹방지를 위하여 도장 후에 사용하는 소부경화형 재료를 말한다. 그 중에서도 오일러 실러(oiler sealer)는 굴곡지거나 복합한 형상이어서 실러건으로 접근하기 어려운 부분에 적용하는 소부경화형 재료를 말한다.

이러한 실러의 종래 도포방법은 첨부도면 도 1에 나타낸 바와 같이, 먼저 자동차 차체 강판의 중첩부에 익스트루젼(extrusion) 타입의 실러건으로 실러를 도포한 후, 패널 갭부위를 완전히 충전 처리하기 위해 붓으로 와이핑 작업을 하여 실러를 도포한다. 이때, 굴곡지거나 복잡한 부분은 오일러 바틀(oiler bottle)을 이용하여 오일러 실러를 적용한다. 그런 다음 상기 실러를 경화시키기 위하여 도 2에서와 같이 135 ℃의 건조로를 통과시킨다.

그러나, 상기 실러 도장 후 건조 공정에서 135 ℃의 고온에서 경화시키는 공법은 고비용이 요구되므로, 이를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제03-5993호에서는 PVC 수지, 충전제, 접착부여제, 가소제, 수분흡수제, 발포제, 조색제, 안정제를 사용하여 실러 조성물을 제조한 바 있다. 그러나 상기 공개특허는 경화온도를 95 ℃로 낮추는 효과가 있었으나, 아직도 저온경화성에 관해 개선의 여지가 있다.

또한, 실러도장에 대한 저장성과 내열성을 향상시키기 위해 추가적으로 첨가되는 안정제로 종래 중금속 사용으로 인해 환경문제에 있어 여전히 개선의 필요성이 절실히 요구되는 실정이었다.

이에, 본 발명자는 상기 종래와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 PVC를 주성분으로 하는 실러 조성물 중에서 충전제, 가소제 및 안정제의 성분을 다르게 조성하고, 그 함량 또한 최적의 량으로 조절하여 실러의 물성을 충분히 만족하면서도 저온경화가 가능하고 환경오염도 없는 새로운 재료를 개발함으로써, 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명은 기계적 물성이 우수할 뿐만 아니라 저온에서도 경화가 가능한 새로운 조성의 오일러 실러 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 실러의 도포 공정을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 2는 종래의 실러 도장라인을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 3는 본 발명에 따른 실러 도장라인을 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명은 PVC를 주성분으로 하고 탄산칼슘 충전제와 접착성부여제 및 가소제를 포함하는 실러 조성물에 있어서, 상기 PVC 수지로 호모폴리 3 ∼ 10 중량부 및 코폴리머 7 ∼ 15 중량부; 충전제로 CaCO₃12 ∼ 23 중량부, 코팅 CaCO₃I 7 ∼ 18 중량부 및 코팅 CaCO₃II 7 ∼ 18 중량부; 접착부여제로 에폭시 수지 7 ∼ 18 중량부; 가소제로 디-이소노닐 프탈레이트 20 ∼ 35 중량부 및 액체 탄화수소 1 ∼ 8 중량부; 수분흡수제로 칼슘 옥사이드 1 ∼ 2 중량부; 조색제로 카본블랙 0.5 ∼1.5 중량부; 그리고 안정제로 Ba 및 Zn 중에서 선택된 하나이상이 1.5 ∼ 2.5 중량부 함유된 저온경화형 오일러 실러 조성물을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 그 구성성분별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 주성분으로 사용하는 PVC 수지는 방청성, 내마모성 및 토출 작업성을 향상시키기 위해 사용하는 것으로서, 호모폴리머 3 ∼ 10 중량부 및 코폴리머 7 ∼ 15 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 만일 그 함유량이 상기 범위 미만이면 실러가 취약해져 모양 형성이 어려운 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 경도가 지나치게 높아지는 문제가 있다. 또한, 본 발명은 상기 PVC 수지에 추가적으로 블렌드 수지 0 ∼ 3 중량부 함유할 수 있다. 이때 블렌드 수지는 경도부족시 첨가하여 경도를 상승시키며, 작업성(주로 THIXOTROPY) 불량시 소량 첨가하여 작업성을 향상 시킨다.

본 발명에서 사용하는 충전제는 작업성과 유동성을 향상시키기 위해 사용하는 것으로서 CaCO₃12 ∼ 23 중량부, 코팅 CaCO₃(I) 7 ∼ 18 중량부 및 코팅 CaCO₃(II) 7 ∼ 18 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 만일 상기 범위 미만이면 흐름성이 커지는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 PVC의 고유 물성이 저하되는 문제가 있다. 상기 코팅 CaCO₃(비중 : 1.8)는 일반적인 CaCO₃(비중 : 2.5)에 비해 비중이 낮으며, 가격이 비싸 원가절감면에서는 적절히 혼합사용 하는 것이 바람직하다. 또한 코팅 CaCO₃의 (I), (Ⅱ)는 입자경을 나타낸 것으로, (Ⅱ)의 입자경 수치가 크다. 상기 코팅된 CaCO₃의 (I), (Ⅱ)을 적절량 배합하는 것이 작업성과 점도 안정성에 큰 영향을 미친다. 본 발명에서는 특히 충전제로 코팅 탄산칼슘을 혼합사용하는 바, 그의 사용량에 의해 실러 조성물에 유동성, 토출성, 작업성이 우수하게 한다.

또한, 본 발명에서 접착성을 향상시키기 위해 사용하는 접착성부여제로는 에폭시 수지 7 ∼ 18 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 만일 그 함유량이 상기 범위 미만이면 피도체와의 접착성이 저하되는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 재료 자체의 접착력 증가로 인해 오히려 피도체와의 접착력이 저하되는 문제가 있다. 상기 에폭시 수지는 특히 본 발명의 조성물에서 접착성을 부여하며,우레탄 변성 아마이드는 접착촉진을 유도한다. 또한, 본 발명은 상기 접착성부여제에 추가적으로 우레탄 변성 아마이드 0 ∼ 3 중량부 함유할 수 있다.

그리고, 본 발명에서 점도 조절을 위해 사용하는 가소제로는 디-이소노닐 프탈레이트 20 ∼ 35 중량부 및 액체 탄화수소 1 ∼ 8 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 만일 그 함유량이 상기 범위 미만이면 점도가 상승하는 문제가 있고, 상기 범위를 초과하면 유연성이 증가하여 물성이 저하되는 문제가 있다. 특히, 본 발명에서 가소제로서 폴리에스터 플라스틱사이저를 도장성 겔링(gelling)을 향상시키기 위해 사용하며 그 사용량이 너무 과다하면 유연성과 점도가 저하되어 작업성이 좋지 못한 문제가 있다. 또한, 본 발명은 상기 가소제에 추가적으로 폴리에스터 플라스틱사이저(Polyester plasticizer) 0 ∼ 5 중량부 함유할 수 있다.

본 발명에서 수분 흡수제로는 칼슘 옥사이드를 1 ∼ 2 중량부 함유하는 것이 바람직하며, 만일 그 함유량이 1 중량부 미만이면 내부에 기포가 발생하는 문제가있고, 2 중량부를 초과하면 표면에 크랙이 발생하는 문제가 있다.

본 발명에서 조색제로는 카본블랙을 0.5 ∼ 1.5 중량부 함유하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은 저장성과 내열성을 향상시키기 위해 첨가되는 안정제로서는 종래의 납(Pb)과 같은 안정제 대신에 환경문제를 개선할 수 있는 비중금속계의 안정제를 1.5 ∼ 2.5 중량부 함유할 수 있다.

본 발명에서 사용하는 안정제로 기존에는 아연과 납을 사용하였으나 납,카드늄,수은,크롬 6가는 환경규제 물질이므로 신 재료에는 환경규제 제외 물질인 안정제로 예컨대 바륨(Ba) 또는 아연(Zn) 중에서 선택된 1종 이상이 바람직하게 사용될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 PVC 부분의 호모 폴리머의 양을 감량, 코폴리머의 증량 및 가소제 부분의 디-이소노닐 프탈레이트 및 액체 탄화수소의 증량을 기본으로 수많은 LAB TEST 및 LINE TEST를 통해 적정 조성비를 완성함으로서 저온경화가 가능하게 되었다.

이러한 본 발명에 따른 실러 조성물은 종래와는 달리 저온 경화특성을 나타내는 바, 적어도 60 ℃정도의 온도에서도 경화되기 때문에 자동차 등의 차체도장에 경제적으로 매우 유리하게 적용시킬 수가 있다.

특히, 본 발명에 따른 조성물은 저온경화가 가능하다는 이점으로 인해 고온경화공정을 채용할 수 없는 차세대의 플라스틱 차체가 개발된다고 하더라도 매우 유용하게 적용할 수 있는 것이다.

그 뿐만 아니라, 차체 이외에 각종 철재구조물이나 플라스틱 구조물의 실러 도장재료로서도 널리 활용할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

다음 표 1에 나타낸 조성과 함량을 이용하여 통상의 방법으로 오일러 실러 조성물을 제조하였다.

이상에서와 같은 실러 조성물을 비교예의 경우는 종래와 같이 135 ℃의 건조로에서 경화시켜 도장을 완료하였다. 그리고 실시예의 경우는 60 ℃의 건조로를 이용하여 통상의 방법으로 실러 시편을 제조하고, 실시예와 비교예에 따른 시편에 대하여 기계적 물성을 통상의 방법으로 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 요약하여 나타내었다.

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 오일러 실러 조성물인 실시예의 시편에 대한 측정결과 자동차 차체의 접합부나 연결부위에 도포할 수 있는 우수한 물성을 가짐을 알 수 있었다.

특히, 상기 실시예에 의해 제조된 실러 조성물을 도 3과 같은 도장라인을 따라서 차체 강판의 중첩부에 도포한 후 60 ℃의 건조로를 통과시켜 경화시킨 결과 경화가 완료됨을 확인하였다.

그러나, 비교예의 경우는 60 ℃정도의 낮은 온도에서는 경화가 불가능하여 종래와 같이 도 2이 도장라인을 따라 135 ℃까지 온도를 상승한 조건에서 경화가 가능하였다.

따라서, 본 발명에 따른 조성물은 종래의 경화온도인 135 ℃까지 온도를 올릴 필요없이 60 ℃까지 낮은 온도에서도 경화가 가능함을 확인하여 종래에 비하여 저온경화특성이 매우 우수함을 알 수 있었다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 오일러 실러 조성물은 PVC 부분의 호모 포리머의 양을 감량, 코폴리머의 증량 및 가소제 부분의 디-이소노닐 프탈레이트 및 액체 탄화수소의 증량을 기본으로 수많은 LAB TEST 및 LINE TEST를 통해 적정 조성비를 완성함으로 인해 60 ℃정도의 저온에서도 경화가 가능하여 에너지 비용 절감은 물론 안정제로 비중금속계의 성분을 사용하므로 환경문제도 개선할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 오일러 실러 조성물은 물성이 우수하고 저온경화가가능함으로 인해 향후 플라스틱 차체에 적용 가능한 도장조건도 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. PVC를 주성분으로 하고 탄산칼슘 충전제와 접착성부여제 및 가소제를 포함하는 실러 조성물에 있어서,

   상기 PVC 수지로 호모폴리 3 ∼ 10 중량부 및 코폴리머 7 ∼ 15 중량부;

   충전제로 CaCO₃12 ∼ 23 중량부, 코팅 CaCO₃I 7 ∼ 18 중량부 및 코팅 CaCO₃II 7 ∼ 18 중량부;

   접착부여제로 에폭시 수지 7 ∼ 18 중량부;

   가소제로 디-이소노닐 프탈레이트 20 ∼ 35 중량부 및 액체 탄화수소 1 ∼ 8 중량부;

   수분흡수제로 칼슘 옥사이드 1 ∼ 2 중량부;

   조색제로 카본블랙 0.5 ∼ 1.5 중량부; 그리고

   안정제로 Ba 및 Zn 중에서 선택된 하나이상이 1.5 ∼ 2.5 중량부

   함유된 것임을 특징으로 하는 저온경화형 오일러 실러 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 PVC 수지는 추가적으로 블렌드 수지 0 ∼ 3 중량부 함유된 것임을 특징으로 하는 저온경화형 오일러 실러 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 접착부여제는 추가적으로 우레탄 변성 아마이드 0 ∼ 3 중량부 함유된 것임을 특징으로 하는 저온경화형 오일러 실러 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 가소제는 추가적으로 폴리에스터 플라스틱사이저(Polyester plasticizer) 0 ∼ 5 중량부 함유된 것임을 특징으로 하는 저온경화형 오일러 실러 조성물.