KR20050113733A - Painting layer structure for preventing chipping and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 치핑 방지용 도막 구조 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 치핑 문제로 차량의 강판(후드패널, 루프패널 등) 외표면에 손상과 함께 부식이 발생하는 현상을 방지할 수 있도록 중도 도막 위에 우레탄 필름을 접착수단으로 접착시키고, 그 위에 색상 베이스인 상도층을 도포하고 소부 경화시켜 달성된 구조의 치핑 방지용 도막 구조와; 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과, 상기 중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착하는 공정과, 색상 베이스로서 상기 우레탄 필름상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과, 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정으로 진행되는 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법을 제공하고자 한 것이다.The present invention relates to a chipping prevention coating structure and a method of manufacturing the same, and a urethane film on the middle coating to prevent the phenomenon of corrosion and damage to the outer surface of the steel plate (hood panel, roof panel, etc.) of the vehicle due to the chipping problem The anti-chipping coating structure of the structure achieved by adhering the adhesive layer by an adhesive means, applying a top coat layer which is a color base, and hardening it; Forming a electrodeposition layer by electrodeposition to a steel plate for an outer plate of a vehicle, forming a intermediate coating film on the surface of the electrodeposition layer, and hardening the plate, and a urethane film having a thickness of 20 to 30 μm on the surface of the intermediate coating film. To form a coating layer by coating a top coat on the urethane film as a color base, and applying a transparent coating on the surface after setting the top coat layer. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a chipping prevention film structure.
Description
본 발명은 치핑 방지용 도막 구조 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 우레탄 필름을 중도 및 상도 도막 사이에 부착하여, 실제 차량에서 치핑(chipping)문제로 차량의 강판(후드패널, 루프패널 등) 외표면에 손상과 함께 부식이 되는 현상을 방지할 수 있도록 한 치핑 방지용 도막 구조 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-chipping coating structure and a method of manufacturing the same, and more particularly, by attaching a urethane film between the intermediate and upper coating films, the steel plate of the vehicle (chief panel, roof panel, etc.) due to the chipping problem in the actual vehicle The present invention relates to a chipping prevention coating structure and a method of manufacturing the same, which can prevent corrosion and damage to the outer surface.
통상적으로 자동차용 외장부품(강판, 플라스틱 소재 등) 및 각종 부품의 외표면에 우천시 그리고 태양광선에 노출되더라도 그 도장상태가 그대로 유지될 수 있고, 특히 부식을 방지함과 함께 차량의 외관미를 향상시키고자 도장 공정을 실시하고 있다.Normally, the exterior of automotive exterior parts (steel plate, plastic material, etc.) and various parts in rainy weather and even when exposed to sunlight can be maintained as it is, and in particular, it prevents corrosion and improves the appearance of the vehicle. The coating process is performed.
대개, 상기 도장 공정은 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과, 상기 중도 도막의 표면에 색상 베이스로서 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과, 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정 등으로 실시되고, 이러한 도장 공정에 의하여 첨부한 도 2에 도시한 바와 같은 도막 구조가 형성된다.In general, the coating process is a process of forming an electrodeposition layer by electrodeposition on a steel plate for an outer plate of a vehicle, forming a intermediate coating film on the surface of the electrodeposition layer, and hardening the part by baking, and applying a top coat as a color base on the surface of the intermediate coating film Coating the paint to form a top coat layer, and after setting the top coat layer, a transparent coating agent is applied to the surface to form a coating layer, and the like, as shown in FIG. The same coating film structure is formed.
이와 같은 도장 공정에서 도막의 부착성이 도장의 품질을 판단하는데 중요한 잣대가 될 수 있는 바, 도막의 부착성(밀착성)이란 도막과 그 아래의 하지면이 붙어 잘 떨어지지 않는 성질을 말한다.In such a coating process, the adhesion of the coating film may be an important criterion for determining the quality of the coating. The adhesion of the coating film (adhesiveness) refers to a property that the coating film and the lower surface of the coating layer do not fall well.
이러한 도막의 부착성을 향상시키고자, 프라이머를 처리하고 중도, 상도 처리 공정을 실시하는 것이다.In order to improve the adhesiveness of such a coating film, a primer is processed and a middle and top coat process is performed.
대개, 중도 도막은 30∼40㎛의 두께로 도포되는 열경화성의 폴리에스테르 수지를 기본수지로 하고, 여기에 내치핑 성능을 향상시키기 위하여 우레탄과 같은 수지를 첨가하기도 한다.Usually, the intermediate coating film is made of a thermosetting polyester resin coated with a thickness of 30 to 40 µm as a basic resin, and a resin such as urethane may be added thereto to improve chipping performance.
상기 중도 도막은 열경화성 수지로 적용되므로, 중도를 위한 도료가 도장된 후, 약 140∼160℃에서 약 20∼25분 동안 소부경화시켜서 완성된다.Since the intermediate coating film is applied as a thermosetting resin, the coating material for the intermediate coating is finished, and then baked by baking at about 140 to 160 ° C. for about 20 to 25 minutes.
한편, 상기 차량의 도막 구성에서 중도의 역할은 차량 운행시 앞차에서 날라오는 작은 돌맹이 또는 기타 이물질로부터 차체를 보호하는 역할을 하게 되는데, 이를 치핑(chipping) 성능이라고 한다.On the other hand, the middle role in the coating composition of the vehicle serves to protect the vehicle body from the small boulder or other foreign matter flying from the front vehicle when driving the vehicle, this is called chipping (chipping) performance.
그러나, 중도 도막의 기능상 상기 치핑으로부터 도막을 보호해야 하지만, 대형트럭 및 버스 등의 바퀴에서 날라오는 큰 돌맹이의 경우는 수지로 구성된 중도 도막은 제기능을 발휘하지 못하는 문제점이 있다.However, the film should be protected from the chipping due to the function of the film. However, in the case of a large boulder flying from a wheel of a large truck or a bus, the film of the resin may not function properly.
즉, 보통 치핑현상에서는 돌맹이의 크기가 지름 3∼5mm 정도이지만, 대형차에서 날라오는 돌맹이의 크기는 지름 10mm 정도 되는 것도 있기 때문에 차체(후드패널, 루프패널, 범퍼 등)에 큰 손상을 주게 된다.That is, in the chipping phenomenon, the size of the boulder is about 3 to 5 mm in diameter, but the size of the boulder flying from a large car is about 10 mm in diameter, which causes great damage to the vehicle body (hood panel, roof panel, bumper, etc.).
이렇게 치핑에 의하여 차체에 손상이 발생하면, 그 손상부위에 외관미를 떨어뜨리면서 부식(녹)이 발생하게 되고, 결국 해당 차체 제품을 정비/교환해야하는 문제점이 있다.When damage occurs to the body by chipping, corrosion (rust) occurs while dropping the appearance of the damaged portion, there is a problem that the maintenance / replacement of the corresponding body product.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 연구 개발된 것으로서, 상기한 치핑 문제로 차량의 강판(후드패널, 루프패널 등) 외표면에 손상과 함께 부식이 발생하는 현상을 방지할 수 있도록 중도 도막 위에 우레탄 필름을 접착수단으로 접착시키고, 그 위에 색상 베이스인 상도층을 도포하고 소부 경화시켜 달성된 치핑 방지용 도막 구조 및 이의 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been researched and developed in view of the above, the above chipping problem to prevent the phenomenon of corrosion and corrosion on the outer surface of the steel plate (hood panel, roof panel, etc.) of the vehicle due to the chipping problem It is an object of the present invention to provide a chipping prevention coating structure and a method of manufacturing the same, which are achieved by bonding a urethane film with an adhesive means, applying a top coat layer that is a color base thereon, and hardening it.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 외판용 강판에 전착층과 중도 도막과 상도 도료층이 차례로 형성된 구조의 차량용 도막 구조에 있어서, In the present invention for achieving the above object in the vehicle coating film structure of the structure in which the electrodeposition layer, the intermediate coating film and the top coating layer in turn is formed on the outer plate steel plate of the vehicle,
상기 중도 도막과 상도 도료층 사이에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름이 더 부착된 것을 특징으로 하는 치핑 방지용 도막 구조를 제공한다.It provides a chipping prevention coating structure characterized in that the urethane film having a thickness of 20 ~ 30㎛ is further attached between the intermediate coating film and the top coat layer.
바람직한 구현예로서, 상기 우레탄 필름은 상기 중도 도막의 표면에 아크릴계 접착제로 부착되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the urethane film is characterized in that attached to the surface of the intermediate coating film with an acrylic adhesive.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과; 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과; 상기 중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착하는 공정과; 색상 베이스로서 상기 우레탄 필름상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과; 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정으로 진행되는 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention for achieving the above object is a step of forming an electrodeposition layer by electrodeposition to the steel plate for the outer plate of the vehicle; Forming a middle coating film on the surface of the electrodeposition layer to cause baking; Attaching a urethane film having a thickness of 20 to 30 µm to the surface of the intermediate coating film with an acrylic adhesive; Coating a top coat on the urethane film as a color base to form a top coat layer; Provided is a method for producing a chipping prevention coating structure which proceeds to the step of forming a coating layer by applying a transparent coating on the surface after setting the top coat layer.
바람직하게는, 상기 상도 도료층과의 부착성을 위하여 우레탄 필름의 표면을 황산 0.1중량%로 산세척하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the step of pickling the surface of the urethane film with sulfuric acid 0.1% by weight for adhesion with the top coat layer.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 치핑 방지용 도막 구조를 나타내는 개략도이다.1 is a schematic view showing a chipping prevention film structure according to the present invention.
본 발명은 차량의 외판용 강판중 치핑 현상이 가장 빈번하게 발생하는 부분(후드패널 및 루프패널의 앞부분 등)에만 중도 도막과 상도 도료층 사이에 우레탄 필름을 부착하여, 내칭핑 성능을 증대시킨 점에 주안점이 있다.According to the present invention, a urethane film is attached between a middle coating film and a top coating layer only in a portion where chipping phenomenon occurs most frequently (such as a front panel and a roof panel) among the steel plates for exterior panels of a vehicle, thereby increasing the anti-chipping performance. There is a focus on this.
대개, 전술한 바와 같이 차량의 외판용 강판에 대한 도막 구조는 차체 표면에 전착층과, 중도 도막과, 상도 도료층이 차례로 형성된 구조를 이루고 있다.Usually, as mentioned above, the coating film structure of the steel plate for exterior panels of a vehicle has the structure in which the electrodeposition layer, the intermediate | middle coating film, and the top coat layer were formed in order on the vehicle body surface.
여기서, 내치핑 성능 향상을 크게 증대시키고자, 상기 중도 도막과 상도 도료층 사이에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제를 이용하여 부착하게 된다.Here, in order to greatly increase the chipping resistance improvement, a urethane film having a thickness of 20 to 30 μm is attached between the intermediate coating film and the top coating layer using an acrylic adhesive.
이렇게 우레탄 필름이 적용된 본 발명의 치핑 방지용 도막 구조의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.Thus, the manufacturing method of the chipping prevention coating film structure of this invention to which the urethane film was applied is as follows.
전술한 바와 같이, 차량의 외판용 강판에 대한 도장 공정은 차량의 외판용 강판에 전착을 하여 전착층을 형성하는 공정과, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정과, 색상 베이스로서 상기 중도 도막상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정과, 상도 도료층의 셋팅 후 그 표면에 투명한 코팅제를 도포하여 코팅층을 형성하는 공정으로 진행된다.As described above, the coating process for the outer plate steel plate of the vehicle is a process of electrodeposition on the outer plate steel plate of the vehicle to form an electrodeposition layer, the step of forming a middle coating film on the surface of the electrodeposited layer to bake harden, and the color A process of forming a top coat layer by coating a top coat on the intermediate coat layer as a base, and a process of forming a coating layer by applying a transparent coating on the surface after setting the top coat layer.
여기서, 상기 전착층의 표면에 중도 도막을 형성하여 소부 경화시키는 공정후, 색상 베이스로서 상기 중도 도막상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하는 공정전에 상기 중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착하는 공정을 진행하게 된다.Here, after forming the intermediate coating film on the surface of the electrodeposition layer and baking, the coating layer is coated on the intermediate coating film as a color base, and before the step of forming the top coating layer, the surface of the intermediate coating film is 20 to 30 µm. The process of attaching the urethane film which has a thickness of with an acrylic adhesive is performed.
보다 상세하게는, 소부 경화된 중도 도막 위에 상기 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 화학적 접착시키고, 그 위에 색상 베이스(BASE) 역할을 하는 상도 도료를 도포하게 된다.More specifically, the urethane film is chemically bonded to the bake-cured middle coating film with an acrylic adhesive, and a top coat which serves as a color base is applied thereon.
여기서, 상기 우레탄 필름을 부착한 다음, 그 위에 형성되는 상도 도료층과의 부착성을 위하여 우레탄 필름의 표면을 황산 0.1중량%로 산세척하는 공정을 더 진행하여, 우레탄 필름의 표면 에너지가 60dyne/cm 이상이 되도록 한다.Here, after adhering the urethane film, the process of pickling the surface of the urethane film to 0.1% by weight of sulfuric acid for adhesion to the top coat layer formed thereon, the surface energy of the urethane film is 60dyne / It should be at least cm.
이어서, 상기 우레탄 필름위에 상도 도료가 도포된 후, 상온에서 일부 건조된 다음, 다시 투명 도료(투명한 코팅층)를 도포한 후 140∼160 ℃에서 20∼25분간 소부 경화시켜서 도막의 완성이 이루어진다.Subsequently, a top coat is applied on the urethane film, and then partially dried at room temperature, and then a transparent paint (transparent coating layer) is applied again, followed by baking for 20 to 25 minutes at 140 to 160 ° C., thereby completing the coating.
한편, 상기 우레탄 필름이 열변형, 열팽창 등에 의해 외관이 불량하게 되는 경우가 발생될 수 있으므로, 우레탄 필름의 열팽창계수를 관리하여야 하는 바, 140∼160 ℃에서 20∼25분간 소부경화시 외관상 이상이 없는 열팽창계수를 가지도록 한다. 이에, 상기 우레탄 필름은 열팽창계수 1.2×10-4/℃ 이하인 것을 사용한다.On the other hand, since the urethane film may have a poor appearance due to thermal deformation, thermal expansion, etc., it is necessary to manage the thermal expansion coefficient of the urethane film. Have a coefficient of thermal expansion that is absent. Thus, the urethane film uses a thermal expansion coefficient of 1.2 × 10 -4 / ℃ or less.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Here, the preferred embodiment of the present invention will be described.
실시예Example
중도 도막의 표면에 20∼30㎛의 두께를 갖는 우레탄 필름을 아크릴계 접착제로 부착한 다음, 색상 베이스로서 상기 우레탄 필름상에 상도 도료를 도장하여 상도 도료층을 형성하고, 그 위에 코팅층을 형성하여 본 발명에 따른 도막 구조를 제조하였다.A urethane film having a thickness of 20 to 30 μm was attached to the surface of the intermediate coating film with an acrylic adhesive, and then a top coat was coated on the urethane film as a color base to form a top coat layer, and a coating layer was formed thereon. A coating film structure according to the invention was produced.
상술한 바와 같이, 상도 도료층과의 부착성을 위하여 우레탄 필름의 표면을 황산 0.1중량%로 산세척하였고, 우레탄 필름의 열팽창계수 1.2×10-4/℃를 갖는 것으로 제조하였다.As described above, the surface of the urethane film was pickled at 0.1% by weight of sulfuric acid for adhesion to the top coat layer, and was prepared to have a thermal expansion coefficient of 1.2 × 10 −4 / ° C. of the urethane film.
비교예Comparative example
비교예로서, 종래에 우레탄 필름이 없는 통상의 도막 구조(전착층, 중도 도막, 상도 도료, 코팅층)를 구비하였다.As a comparative example, the conventional coating film structure (electrodeposition layer, intermediate coating film, top coat, coating layer) without a urethane film was provided conventionally.
시험예Test Example
실시예 및 비교예의 도막 구조에 대한 내후성(1000시간 제논장비에서 실시), 내치핑성(쇄석 200g(감란석 직경 3내지5mm)을 5kgf/㎠로 도막에 가함), 상태박리강도, 열노화 시험(168시간 동안 70℃로 유지)을 각각 시험하였으며, 그 결과는 다음과 같았다.Weathering resistance for the coating structure of Examples and Comparative Examples (performed at 1000 hours xenon equipment), chipping resistance (applied 200g of crushed stone (3 to 5mm of zirconia) at 5kgf / cm2), peeling strength, thermal aging test (Maintained at 70 ° C. for 168 hours) were tested, respectively, and the results were as follows.
기존 대비 광택손실은 95%이고, 색상변화는 ΔE 1.0 이하로서, 도막의 내후성이 증대되었음을 알 수 있고, 또한 본 발명의 도막 구조는 내치핑성에서 염수분무 30시간을 실시하였으나 발청이 없었으며, 전체적으로 본 발명의 도막은 이상이 없음을 알 수 있었다.The gloss loss is 95% and the color change is ΔE 1.0 or less, and it can be seen that the weather resistance of the coating film has been increased. In addition, the coating structure of the present invention was subjected to salt spraying for 30 hours under chipping resistance, but there was no rust. It turned out that the coating film of this invention as a whole has no abnormality.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 치핑 방지용 도막 구조 및 이의 제조 방법에 의하면, 차량의 외판용 강판중 치핑 현상이 잘 일어나는 부분(후드패널 및 루프패널의 앞부분 등)에만 중도 도막과 상도 도료층 사이에 우레탄 필름을 부착함으로써, 첫째 내치핑성(CHIPPING) 성능 향상을 도모할 수 있고, 둘째 기존 도장공정 및 재료의 변경 불필요하여 작업이 쉬우며, 셋째 치핑(CHIPPING) 발생 부위에만 우레탄 필름을 적용하여 경제적인 장점을 제공한다.As described above, according to the present invention, the anti-chipping coating structure and the manufacturing method thereof include a middle coating film and a top coating layer only in a portion where the chipping phenomenon occurs easily in the outer plate steel plate of the vehicle. By attaching a urethane film in between, it is possible to improve the first chipping performance, and secondly, it is easy to work because there is no need to change the existing painting process and materials, and the third applies urethane film only to the site of chipping. To provide economic advantages.
도 1은 본 발명에 따른 치핑 방지용 도막 구조를 나타내는 개략도,1 is a schematic view showing a chipping prevention film structure according to the present invention,
도 2는 종래의 치핑 방지용 도막 구조를 나타내는 개략도.2 is a schematic view showing a conventional chipping prevention coating film structure.
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