KR20060111013A - 전착 발포형 스포트 실러 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전착 발포형 스포트 실러 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 비전착 무발포형 스포트 실러 조성물을 개선하여 특정한 물리적 및 화학적 발포제와 전착 카본블랙 (Electro-Deposition Carbon Black)을 추가함으로써, 스포트 용접시 전기 저항을 줄이고, 고열에 대한 내성이 향상되어 기존의 비전착 무발포형 스포트 실러 조성물이 적용된 용접부위가 용접 후 고열에 의하여 녹아서 발생하던 문제점을 해결한 것으로, 도장공정 중 전착공정 통과시 전착 페인트가 실러 부위에 전착 피막을 형성할 수 있으며, 도장 오븐에서 발포로 인해 용접부위가 충진되어 누수 및 소음, 발청 문제를 해결한 전착 발포형 스포트 실러 조성물에 관한 것이다.
전착 발포형 스포트 실러, 발포제, 전착

Description

전착 발포형 스포트 실러 조성물{ELECTRO-DEPOSITION FOAM-TYPE SPOT SEALER COMPOSITION}
도 1은 본 발명에 따른 전착 발포형 스포트 실러 조성물에 대한 충진성과 부식실험 결과를 나타낸 모식도이다.
도 2는 종래 비전착 무 발포형 스포트 실러 조성물에 대한 충진성과 부식실험 결과를 나타낸 모식도이다.
본 발명은 전착 발포형 스포트 실러 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 비전착 무발포형 스포트 실러 조성물을 개선하여 특정한 물리적 및 화학적 발포제와 전착 카본블랙 (Electro-Deposition Carbon Black)을 추가함으로써, 스포트 용접시 전기 저항을 줄이고, 고열에 대한 내성이 향상되어 기존의 비전착 무발포형 스포트 실러 조성물이 적용된 용접부위가 용접 후 고열에 의하여 녹아서 발생하던 문제점을 해결한 것으로, 도장공정 중 전착공정 통과시 전착 페인트가 실 러 부위에 전착 피막을 형성할 수 있으며, 도장 오븐에서 발포로 인해 용접부위가 충진되어 누수 및 소음, 발청 문제를 해결한 전착 발포형 스포트 실러 조성물에 관한 것이다.
기존의 스포트 실러 조성물은 비전착 및 무발포형으로서 일반적으로 합성고무 12 중량%, 합성수지 17 중량%, 충전제 30 중량%, 가류제 및 안정제, 첨가제, 가소제, 가류제 등을 포함하여 구성되며, 경화 후 자체 수축이 약 3% 정도 발생하는 문제가 있다.
상기한 조성으로 이루어진 실러 조성물은 두 판넬 사이에 충진된 후 용접시의 고열과 전기 저항에 의해서 스포트 용접 부위의 실러가 녹아 충진 불량이 발생하고, 용접 후에 생기는 홀 (HOLE) 부분에 실러 조성물이 녹아서 판넬 사이의 충진이 어렵고, 도장공장에서 전착 페인트가 상기한 판넬의 갭 사이에 침투되지 않아 용접부분에 발청 및 누수 현상이 종종 발생 하는 문제점이 있었다.
또한 추가적으로 수행된 스포트 용접 부위와 스포트 용접 부위사이의 갭이 발생하여 상기 갭 부분으로 누수 및 발청, 소음의 흡입의 문제가 있었다.
이에 본 발명의 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 기존의 비전착 무발포형 스포트 실러 조성물 중에 전기 저항치가 매우 적은 고성능 전착 카본블랙과 발포 셀의 균일도와 분포도를 좋게 하는 특정 발포제를 첨가하여 제조한 실러 조성물을 가열 경화시킬 경우 발포되어 스포트 용접부위로 실 러가 플로우 백(FLOW-BACK)되어 스포트 용접 후에 발생하는 갭에 대한 완전 충전이 가능하며, 도장공장 전착조에서 통전에 의한 실러의 전착 피막을 형성할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 누수, 소음, 발청 문제를 개선시킨 효과가 있는 전착 발포형 스포트 실러 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 고무로서 스티렌-부타디엔 고무 5 ∼ 10 중량%, 이소프렌 고무 5 ∼ 10 중량% 및 폴리부텐 5 ∼ 10 중량%; 열경화성 수지 3 ∼ 5 중량%; 열가소성 수지 3 ∼ 5 중량%; 전착 카본블랙 (Electro-Deposition Carbon Black) 3 ∼ 5 중량%; 물리적 발포제 2 ~ 4 중량%; 화학적 발포제 5 ~ 7 중량%; 지방산으로 코팅된 탄산칼슘 15 ∼ 25 중량%; 비코팅된 탄산칼슘 10 ∼ 15 중량%; 가소제 25 ∼ 35 중량%; 황 가류제 1 ∼ 3 중량% 및 가류촉진제 0.3 ∼ 1 중량%를 포함하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 기존의 비전착 무발포형 스포트 실러 조성물의 개선하여 특정한 물리적 및 화학적 발포제와 전착 카본블랙 (Electro-Deposition Carbon Black)을 추가함으로써, 스포트 용접시 전기 저항을 줄이고, 고열에 대한 내성이 향상되어 스포트 용접 부위의 실러가 녹는 부분을 최소화할 수 있으므로 기존의 비전착 무발포형 스포트 실러 조성물 적용된 용접부위가 용접 후 고열에 의하여 녹아서 발생하 던 문제점을 해결한 것으로, 도장공정 중 전착공정 통과시 전착 페인트가 실러 부위에 전착 피막을 형성할 수 있으며, 도장 오븐에서 발포로 인해 용접부위가 충진되어 누수 및 소음, 발청 문제를 해결한 전착 발포형 스포트 실러 조성물에 관한 것이다.
이하 본 발명의 전착 발포형 스포트 실러 조성물을 조성성분별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 고무로서 스티렌-부타디엔 고무 5 ∼ 10 중량%, 이소프렌 고무 5 ∼ 10 중량% 및 폴리부텐 5 ∼ 10 중량%을 포함한다.
본 발명의 전착 발포형 스포트 실러 조성물에 있어서, 주성분으로 사용되는 스티렌-부타디엔 고무는 접착강도, 탄성, 경화성을 부여하는 성분으로서 사용량은 5 ∼ 10 중량%인데, 이때 그 사용량이 상기 범위 미만이면 접착강도 및 탄성 부족에 대한 문제가 있고, 반면 상기 범위 초과시에는 수축율이 높아 완전한 충진을 어렵게 하는 문제가 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 스티렌-부타디엔 고무의 단점인 초기 접착성을 개선하기 위하여, 이소프렌 고무를 사용하여 판넬에 도포시 판넬에 붙어 있는 초기 접착력을 보완하도록 한다. 이러한 이소프렌 고무는 특히 액상의 것을 사용하는 것이 좋으며, 사용량은 5 ∼ 10 중량%인데, 이때, 이소프렌 고무의 사용량이 5 중량% 미만이면 초기 접착력이 부족하여 도포 후 미끄러짐이 발생할 수 있고, 10 중량%을 초과하면 도포시 점성으로 인해 도포 불량 현상이 발생하는 문제가 있다.
본 발명에서는 오일(Oil)이 도포되어 있는 표면에 도포 후 흘러 내림을 방지 하기 위하여 폴리부텐을 사용하는데, 사용량은 5 ∼10 중량%이며, 이때 사용량이 5 중량% 미만이면 도포 후 흘러내림 문제가 발생하고, 10 중량%를 초과하여 사용하면 점성의 증가로 작업성 문제가 있다.
다음으로 열경화성 수지 3 ∼ 5 중량%를 사용한다.
상기한 열경화성 수지는 비스페놀 에폭시 수지, 다이머 변성 에폭시 수지, 노볼락 변성 에폭시 수지, 지방산 변성 에폭시 수지 및 페놀 변성 에폭시 수지 등 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 이때 사용량이 3 중량% 미만이면 응집력의 감소로 계면 박리 현상이 나타나며, 5 중량%를 초과하여 사용될 경우 경도가 매우 높아져 크랙 현상이 나타난다.
다음으로 열가소성 수지 3 ∼ 5 중량%를 사용한다.
상기 열가소성 수지는 폴리비닐클로라이드, 아크릴 파우더 및 에틸렌 비닐 아세테이트 등 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 3 ∼ 5 중량%인데, 이때 사용량이 3 중량% 미만이면 전단 접착력 감소와 계면 박리 현상이 나타나고, 5 중량%를 초과하여 사용될 경우 경도가 향상되어 진동시 크랙의 영향이 나타나다.
상기한 열경화성 수지와 열가소성 수지는 접착력을 향상시키기 위하여 사용된 성분으로 이들의 사용으로 경화 후 판넬과 원하는 접착 물성을 얻을수 있다.
다음으로 전착 카본블랙 (Electro-Deposition Carbon Black) 3 ∼ 5 중량%를 사용한다.
상기한 전착 카본블랙의 사용으로 용접시의 전기 저항을 줄여 용접이 원활하 게 이루어지게 하여 용접 후 고열에 의해 실러가 녹는 부분을 최소화 하였으며, 그 후 공정인 도장 공장에서 전착액에 의해서 코팅되어 발청 문제를 해결할 수 있다.
이러한 전착 카본블랙은 3 ∼ 5 중량% 사용하는데, 이때 사용량이 3 중량% 미만이면 통전성이 약해 완벽한 코팅이 이루어 지지 않고, 사용량이 5 중량%를 초과하면 카본의 특성으로 고무를 푸석거리게 하여 크랙 발생의 문제가 있다.
또한, 본 발명에서는 발포 특성을 부여하는 물리적 발포제와 화학적 발포제를 동시에 사용하여 물리적 발포제의 영향으로 균일한 분포도를 유지하게 하고, 화학적 발포제의 영향으로 발포 기공을 닫힌계로 만들어 전체적인 충진을 얻을수 있도록 한다.
이러한 물리적 발포제의 사용량은 2 ∼ 4 중량%이며, 사용량이 2 중량% 미만이면 균일한 분포도를 얻을 수 없고, 4 중량%를 초과하여 사용시에는 발포도가 향상으로 전단 접착력이 감소한다. 상기한 물리적 발포제로서는 비중이 1.05 ∼ 1.30 g/㎤인 것으로서, 1.05 ∼1.09 g/㎤, 1.10 ∼ 1.15 g/㎤, 1.25 ∼ 1.30 g/㎤ 인 것을 사용할 수 있다.
상기 화학적 발포제의 사용량은 5 ∼ 7 중량%이며, 사용량이 5 중량% 미만이면 충분한 발포 효과를 기대할 수 없고, 7 중량%를 초과하여 사용시에는 과다 발포로 균일한 기포를 얻을 수 없는 문제가 있다. 상기한 화학적 발포제로는 옥시비스 벤젠설폰히드라지드[4-4'-Oxybis(Benzene-Sulfon-Hydrazide)], 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide), 및 톨루엔 설포닐 히드라지드(P-tolunene sulfonyl hydrazide) 등 중에서 선택된 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 충진성, 작업성, 토출성, 오일 흡착성의 성능을 부여 하기 위하여 충진제로서 탄산칼슘을 사용한다. 구체적으로 지방산으로 코팅된 탄산칼슘 (CaCO3, coating) 15 ∼ 25 중량%와 비코팅된 탄산칼슘 (CaCO3, non-coating) 10 ∼ 15 중량%를 사용한다. 더욱 바람직하게는 상기 코팅된 탄산칼슘과 비코팅된 탄산 칼슘을 3 : 2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 좋다.
본 발명에서는 점도 조절, 유동성 및 작업성을 부여하기 위해 가소제를 25 ∼ 35 중량% 사용하는데, 구체적으로 디-옥틸-아디아베이트 (Di-Octyl-Adiabate), 디-이소-노닐-프탈레이트(Di-Iso-Nonyl-Phthalate),디-옥틸-프탈레이트(Di-Octyl-Phthalate) 등 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 디-옥틸-아디아베이트를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 가소제의 사용량이 25 중량% 미만이면 점도가 높아 토출성이 문제가 되고, 35 중량%를 초과하면 접착 강도의 손실과 가소제의 분리 현상이 나타난다.
이 밖에 고무의 가류제로서 황 가류제 1 ∼ 3 중량%, 가류촉진제 0.3 ∼ 1 중량%를 사용한다.
또한, 기타 첨가제로서 수분흡수제, 내열안정제, 흐름성방지제 중에서 선택된 1종 또는 그 이상의 혼합물을 3 ∼ 5 중량% 첨가할 수 있다.
상기와 같은 조성성분을 포함하는 본 발명의 전착 발포형 스포트 실러 조성 물은 일액형 페이스트(PASTE)상 제품으로 실러 압송 펌프에 의해서 이송 후 노즐을 통해 외부 판넬(OUT PANEL)에 분사되어 내부 판넬(INNER PANEL)과 접착 후 스포트 용접 후에 전착 욕조에서 통전된 후 전착 오븐에서 가류 발포 되는 제품으로 사용되며, 스포트 용접 후 두 판넬 사이의 갭을 완전 충진하므로써 수밀, 방음 및 방진, 주행시의 소음 감소 효과가 있는 전착 발포형 스포트 실러 조성물이다.
이러한 본 발명의 전착 발포형 스포트 실러 조성물은 루프 레일(ROOF RAIL), 휠 하우징 어퍼(WHEEL HOUSING UPPER) 등에 적용될 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 2 및 비교예
다음 표 1과 같은 조성과 함량으로 전착 발포형 스포트 실러 조성물을 제조 하였다. 그리고, 상기에서 제조한 실시예의 전착 발포형 스포트 실러 조성물의 물리적 성질은 다음과 같은 방법을 사용하여 측정하고, 그 결과를 다음 표 2에 나타 내었다.
가) 전기 전도성 : 전기 저항 테스터기로 측정하였다.
나) 전단강도 : 냉간 압연 강판 (SPCC) 두께 0.8T, 길이 150mm, 폭 25mm를 두 장 중첩하여 3kgf 압착 클랩프로 누른 후 MS SPEC에 기록되어 있는 경화 조건 180℃×20분으로 경화 후 유니버샬 실험기구(Universal Test Machine)로 속도 50 mm/sec로 수직으로 하중을 걸어 측정하였다.
다)발포율 : 다음 수학식 1에 의하여 측정하였다.
Figure 112005020873919-PAT00001
상기 수학식 1에서, 상기 V1 은 시료를 채운 후의 링의 부피이고, V2은 경화 후 시료를 채운 후 링의 부피이고, V3 는 시료를 채우기 전의 링의 부피 이다.
라)내식성 : 염수 분무 시험 방법(JIS Z 2371)에 따라 1000HR 염수 분무기에 방치하여 측정하였다.
조성(중량%) 실시예 1 실시예 2 비교예
고무 스티렌-부타디엔 고무1) 8 8 8
이소프렌 고무2) 6 6 6
폴리부텐3) 7 7 7
열가소성 수지 PVC 수지 4 4 4
열경화성 수지 비스페놀 에폭시 수지 4 4 4
발포제 MICROPEARL4) 3 2.5 0
옥시비스-벤젠- 설폰 히드라지드5) 6 5 0
가류제 황 1.5 1.5 1.5
가류촉진제 메르캅토 벤졸 티아졸6) 0.5 0.5 0.5
카본블랙 전착 카본 7) 4 4 0
조색 카본 8) 0 0 3
탄산칼슘 코팅된 탄산칼슘9 ) 16 17 18
비코팅된 탄산칼슘10 ) 11 11.5 14
가소제 디옥틸아디아베이트 27 27 32
첨가제 수분흡수제11 ) 1 1 1
산화 아연 1 1 1
1) AMERICAN NIPPON 사 2) 신일본 석유화학사 3) 금호 P&B 4) MAZIMOTO 사 제품, 비중 1.03g/cc, 주요성분 Iso-Pentane 5) 금양화학 사 제품 6) 동양제철화학 주식회사 제품 7) LION COPERATION 제품 8) LG CHEMICAL사 제품. 상품명 HI-20L 9) YUNCHENG CHEMICAL사 제품, 상품명 CCR-501 10) 중앙화학 사 제품, 상품명 OLITE-200 11) BYK CHEMICAL 사 제품, 상품명 BYK-2616
구분 실시예 1 실시예 2 비교예
전기 전도성(Ω/㎝) 104 104 0
전단강도(Kgf/㎠) 1.3 1.5 2.1
발포율(%) 250 220 0
내식성(1000 시간) 이상없슴 이상없슴 부식발생
상술한 바와 같이, 본 발명의 전착 발포형 스포트 실러 조성물은 외부 판넬과 내부 판넬 사이에 충진되어 용접시 저항을 줄여 스포트 용접이 용이하게 하며, 도장 공장에서 전착이 되어 방청성을 향상 시키며, 발포물성으로 인해 용접 후 비어있는 갭을 완전히 충진시켜 누수 및 방음, 방청성 확보를 위해 사용시에 우수한 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 고무로서 스티렌-부타디엔 고무 5 ∼ 10 중량%, 이소프렌 고무 5 ∼ 10 중량% 및 폴리부텐 5 ∼ 10 중량%; 열경화성 수지 3 ∼ 5 중량%; 열가소성 수지 3 ∼ 5 중량%; 전착 카본블랙 (Electro-Deposition Carbon Black) 3 ∼ 5 중량%; 물리적 발포제 2 ~ 4 중량%; 화학적 발포제 5 ~ 7 중량%; 지방산 으로 코팅된 탄산칼슘 15 ∼ 25 중량%; 비코팅된 탄산칼슘 10 ∼ 15 중량%; 가소제 25 ∼ 35 중량%; 황 가류제 1 ∼ 3 중량% 및 가류촉진제 0.3 ∼ 1 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 첨가제로서 수분흡수제, 내열안정제, 흐름방지제 중에서 선택된 첨가제 3 ∼ 5 중량%를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 열경화성 수지는 비스페놀 에폭시 수지, 다이머 변성 에폭시 수지, 노볼락 변성 에폭시 수지, 지방산 변성 에폭시 수지 및 페놀 변성 에폭시 수지 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리비닐클로라이드, 아크릴 파우더 및 에틸렌 비닐 아세테이트 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 물리적 발포제는 비중이 1.05 ∼1.30 g/ cm3 범위인 것을 특징으로 하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 화학적 발포제는 옥시비스 벤젠 설폰 히드라지드[4-4'-Oxybis(Benzene-Sulfon-Hydrazide)], 아조디카본아마이드(Azodicarbonamide), 및 톨루엔 설포닐 히드라지드(P-tolunene sulfonyl hydrazide) 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 지방산으로 코팅된 탄산칼슘과 비코팅된 탄산칼슘은 3 : 2 중량비로 사용하는 것을 특징으로 하는 전착 발포형 스포트 실러 조성물.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100750615B1 (ko) 2005-12-30 2007-08-20 삼화페인트공업주식회사 저소음용 에폭시 바닥재 도료조성물
KR100884753B1 (ko) * 2007-08-07 2009-02-20 주식회사 덕진산업 자동차용 가열 발포 고무패드의 조성물 및 그 제조방법
US10899109B2 (en) 2019-03-11 2021-01-26 Honda Motor Co., Ltd. Multi-material joint and method of making thereof

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