WO2022014927A1 - Nbr 코팅 금속판 및 그 제조방법 - Google Patents

Nbr 코팅 금속판 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2022014927A1
WO2022014927A1 PCT/KR2021/008515 KR2021008515W WO2022014927A1 WO 2022014927 A1 WO2022014927 A1 WO 2022014927A1 KR 2021008515 W KR2021008515 W KR 2021008515W WO 2022014927 A1 WO2022014927 A1 WO 2022014927A1
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이동춘
허승환
이종우
박창명
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    • C08J2309/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08J2309/02—Copolymers with acrylonitrile

Definitions

  • the present invention relates to an acrylonitrile butadiene rubber (NBR) coated metal plate and a method for manufacturing the same, and more particularly, a liquid rubber solution is coated on a release film, laminated with a metal plate without an adhesive, and cross-linked with NBR coating with excellent adhesion to the metal plate It relates to a metal plate and a method for manufacturing the same.
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • the rubber-coated metal plate was developed for the purpose of sealing that requires heat resistance, such as an engine gasket, and by expanding its use, it is also used for heat resistance, oil resistance and noise attenuation, such as a brake shim, so the range of use is expanding.
  • NBR rubber requires various properties such as chemical resistance, oil resistance, heat resistance, and vibration absorption.
  • a rubber sheet having a certain thickness is pulled out through a calendar process, and when compressed at a certain temperature and time using a vulcanization facility, cross-linking occurs to give elasticity to the rubber
  • a rubber-coated metal plate was manufactured by producing a sheet, laminating it with a metal plate using an adhesive, and coating a liquid rubber solution on one or both sides of the metal plate and then drying and crosslinking.
  • the method of coating the liquid rubber liquid on the metal plate is to use a roll coater to coat in multiple stages or to coat a certain thickness at a time, depending on the equipment and purpose, or use a spray coater to directly coat the metal surface. way to do it
  • the rubber sheet manufactured using the calendar process and vulcanization equipment has a thickness of 3 mm or more, and there is a limit in producing a thin rubber coating film of 0.05 mm to 0.2 mm required by the present invention.
  • an adhesive since an adhesive must be used to bond the metal plate and the rubber sheet, there is a disadvantage in that the material cost and the bonding process are added.
  • the comma coater method in which a metal plate and a comma coater are coated at regular intervals, can be easily coated on the upper surface of the metal plate to a desired thickness. There is a difference in the coating thickness, and the coating thickness of rubber varies according to the thickness of the metal material, so there is a limit to producing a rubber-coated metal product with a uniform thickness.
  • Patent Document 0001 Korean Patent No. 10-1913554
  • the present invention is to provide a method for manufacturing an NBR-coated metal plate in which a rubber coating is applied to a uniform thickness using a release film and sulfur-free crosslinking is performed, rather than directly applying a rubber coating to a metal plate and performing vulcanization crosslinking.
  • the method for manufacturing an NBR-coated metal plate according to the present invention for solving the above problems comprises: preparing a base film 10 and a release film 30 having a release layer 20 formed on the base film; forming an NBR coating layer 40 by applying a liquid NBR (acrylonitrile butadiene rubber) composition containing a carboxysil reactor on the release layer 20 of the release film 30; Drying the NBR coating layer on the release film 30 to prepare a non-crosslinked NBR coating film having a thickness of 0.05 mm to 0.2 mm; Laminating the NBR coating film by heating and pressing on one side or both sides of the metal plate (60); It characterized in that it comprises the step of removing the release film 30 and the step of crosslinking by heating the laminated NBR coated metal plate in a range of 160 °C to 250 °C.
  • the base film is characterized in that it includes PET, OPP, PEN, PI, and paper.
  • the liquid NBR composition is characterized in that the content of the carboxyl reactor is 5 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the liquid NBR, and the Mooney viscosity at 100° C. is 30 to 55.
  • the liquid NBR composition includes 17 parts by weight to 25 parts by weight of the NBR resin, 55 parts by weight to 73 parts by weight of the toluene solvent, and 5 parts by weight to 20 parts by weight of the methyl ethyl ketone (MEK) leveling agent based on 100 parts by weight of the liquid NBR. It is characterized by containing wealth.
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the liquid NBR composition is characterized in that it contains 0.4 parts by weight to 1 part by weight of peroxide based on 100 parts by weight.
  • Drying of the NBR coating layer drying in the range of 40 °C to 70 °C; drying in the range of 70°C to 90°C; drying in the range of 90°C to 110°C; It is characterized in that it comprises the step of drying in the range of 110 °C to 140 °C and cooling drying in the range of 20 °C to 50 °C.
  • the NBR coating film is not cross-linked in the intermediate step prepared by the above manufacturing method.
  • the non-crosslinked NBR coating film is applied to rubber parts including vibration-proof rubber, brake shim rubber, and automobile sealing rubber.
  • the gasket of the engine of a car or railway or ship to which the NBR-coated metal plate is applied includes anti-vibration metal plates for automobiles, anti-vibration metal plates for railways, dust-proof metal plates for industrial equipment, and dust-proof metal plates for buildings to which NBR-coated metal plates are applied.
  • a brake shim made of an NBR-coated metal plate and a brake device using the brake shim are characterized.
  • the NBR-coated metal plate according to the present invention does not have a problem of scattering sulfurous acid gas and sulfur generated in the vulcanization and crosslinking process, preventing corrosion of production facilities and being environmentally friendly, thereby protecting the health of workers.
  • a thin rubber layer of 1 mm or less can be coated with a uniform thickness by using a PET release film without directly rubber coating on the metal plate even if a comma coater is used. Therefore, rubber can be coated regardless of the shape or thickness deviation of the metal plate.
  • the conventional laminate integration process by attaching a rubber sheet or rubber film to a metal plate goes through several processes such as applying an adhesive, drying, curing, etc.
  • the present invention is economical by lowering the manufacturing cost by integrating the rubber and the metal plate with a simple process of heating and pressing without an adhesive by containing a carboxyl reactor that improves adhesion to the metal plate in the rubber solution.
  • it is possible to simultaneously heat and press laminate on one or both sides of the metal plate it is possible to very effectively shorten the production process and reduce the manufacturing cost.
  • the rubber film containing the carboxyl reactor coated as a thin film on the release film can be easily applied to other purposes other than the brake shim because it is easy to mold with other rubber materials or bond with other materials.
  • the NBR-coated metal plate is used as a vibration-proof metal material and is used as a member of equipment including a brake shim, and has a remarkable effect of absorbing vibration and damping friction noise.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for manufacturing an NBR-coated metal plate according to the present invention.
  • Figure 2 (a) is a cross-sectional view of the release film, (b) is a cross-sectional view of the NBR coating layer coated with a liquid NBR composition on the release film.
  • 3 is a cross-sectional view of the manufacturing of the NBR-coated metal plate.
  • release film 40 NBR coating layer
  • the present invention comprises the steps of preparing a release film 30 having a base film 10 and a release layer 20 formed on the base film; forming an NBR coating layer 40 by applying a liquid NBR (acrylonitrile butadiene rubber) composition containing a carboxysil reactor on the release layer of the release film; Drying the NBR coating layer on the release film 30 to prepare a non-crosslinked NBR coating film having a thickness of 0.05 mm to 0.2 mm; Laminating the NBR coating film by heating and pressing on one side or both sides of the metal plate (60); It characterized in that it comprises the step of removing the release film and the step of crosslinking by heating the laminated NBR coated metal plate in a range of 160 °C to 250 °C.
  • NBR acrylonitrile butadiene rubber
  • a method of coating rubber on a metal plate or metal coil like a brake shim is possible with the comma coater method. There are limits to the production of products.
  • the present invention does not directly apply a rubber coating to a metal plate and perform vulcanization crosslinking, but rather coating an NBR rubber with a uniform thickness using a release film and attaching it to a metal plate and then crosslinking the NBR-coated metal plate We want to provide a way.
  • the rubber used in the present invention is a synthetic rubber with strong abrasion resistance, heat resistance and oil resistance, and NBR (acrylonitrile butadiene rubber) resin is used.
  • NBR is a rubbery substance obtained by hybrid polymerization in a molar ratio of 2:1 or 3:1 of butadiene and acrylonitrile.
  • a liquid NBR composition is prepared by dissolving NBR rubber in a solvent for coating the NBR thin film on the release film.
  • the liquid NBR composition contains 5 to 8 parts by weight of a carboxysil reactor based on 100 parts by weight of the liquid NBR composition in order to attach to a metal plate without an adhesive to provide adhesion, and to produce a thin film.
  • the Mooney viscosity is about 30 to 55 at 100°C.
  • the NBR rubber resin is adjusted to be 17 to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the liquid NBR composition.
  • the liquid solvent uses 55 to 73 parts by weight of toluene based on 100 parts by weight of the liquid NBR composition to uniformly dissolve the rubber liquid and lower the viscosity to enable coating with a thin film, and improve the leveling property of the rubber liquid to make it uniform 5 to 20 parts by weight of MEK, a leveling agent, may be optionally used to enable one coating.
  • silica 2 to 5 parts by weight may be contained based on 100 parts by weight of the liquid NBR composition in order to improve the cohesion of the NBR rubber.
  • black carbon ink may be added based on 100 parts by weight of the liquid NBR composition.
  • the present invention does not use sulfur as a crosslinking agent for rubber, and contains 0.4 parts by weight to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the liquid NBR composition using peroxide as a crosslinking agent.
  • the crosslinking agent also serves to improve the tensile strength of rubber and to make the rubber dense to improve oil resistance, heat resistance, and adhesion to metal plates.
  • the peroxide may be at least one selected from benzoyl peroxide, dibenzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, and cumene hydroperoxide, or a combination thereof.
  • the release film 30 has a release layer 20 formed on the base film 10 .
  • the base film may be selectively used from films including PET, OPP, PEN, PI, and paper, and PET is preferable in consideration of the manufacturing process or economic feasibility.
  • the release layer can be formed of silicone-based, fluorine-based, acrylic-based, urethane-based, etc., and it is economical to use silicone-based in view of cost, but fluorine-based, etc. may be used according to the purpose of the rubber solution or purpose.
  • a release paper in which a silicone-based release layer is formed on PE after PE coating on paper may be used. It has releasability and can be coated with a liquid NBR composition. After drying, there is no problem in the formation of an NBR coating film. After laminating with a metal, as long as the NBR coated rubber and the release film are easily separated, any material can be used.
  • the metal plate 60 according to the present invention may be made of stainless steel, a cold rolled steel plate (SPCC), or a cold rolled steel plate coated with zinc.
  • the thickness of the metal plate may be selectively used according to the design of the product and the metal strength, and a thickness of 0.1 mm to 1.0 mm is usually used. If it is too thin or thick, the strength is weak, and the role of friction and noise attenuation during brake operation is small. Preferably, a thickness of 0.3 mm to 0.8 mm is used.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for manufacturing an NBR-coated metal plate according to the present invention.
  • a non-crosslinked intermediate NBR coating film is prepared through a step of drying the NBR coating layer on the release film.
  • the intermediate stage NBR coated film can be used for many purposes other than brake shims.
  • the crosslinked NBR coating layer is denoted by a reference numeral '50'.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a non-crosslinked NBR coated film
  • FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of a release film 30 composed of a base film 10 and a release layer 20
  • FIG. 2 (b) is the release
  • a cross-sectional view of the NBR coating layer 40 formed on the release layer 20 of the film a liquid NBR composition containing a carboxyl reactor was applied and dried on the release layer 20 of the release film 30. is schematically shown.
  • the brake shim plays a role in reducing or damping noise generated by friction between the brake pad and the disk during disc brake operation.
  • the noise reduction and damping is due to the rubber layer. If the thickness of the rubber layer is too thin, the noise damping performance deteriorates, and if the thickness of the rubber layer is too thick, the hydraulic piston presses the brake shim when the brake is operated, and the hydraulic piston is severely pressed against the brake shim, thereby reducing the brake operation ability. Therefore, the thickness of the rubber layer should be appropriate, but a thickness of 0.05 to 0.2 mm is preferable.
  • Example 1 The heat resistance in Example 1 below has better heat resistance as the Mooney viscosity is lowered, and in Example 2, the adhesion between the rubber and the metal plate is based on 100 parts by weight of the liquid NBR composition based on the content of the carboxyl reactive group in the NBR resin. It can be confirmed that the best when 5 to 8 parts by weight.
  • the manufacturing method of the NBR coating film 50 using the liquid NBR composition is a liquid NBR composition containing carboxyl on the release layer 20 of the release film 30 using a coater to a thickness of 0.05 mm to Coat it so that it becomes 0.2mm and dry it.
  • a comma coater, a kiss coater, a slot die coater, etc. can be selectively applied, and in addition to the above coater, all of them can be used as long as the target thickness can be achieved. It is classified as post-weighing painting by scraping it off with a blade according to the desired amount after applying it generously. Since it is a rolling method in which a coating agent is directly put on the upper surface of the substrate and the coating thickness is adjusted by adjusting the gap between the substrate and the coater, it is difficult to maintain an appropriate thickness. When the thickness of a metal plate or metal coil with a high hardness of the substrate is thick, the coating thickness becomes thinner by narrowing the gap with the coater.
  • the present invention uses a PET release film as a coating substrate to overcome the above problems, there is little or negligible variation in the thickness of the PET film, so there is little change in the gap between the PET film and the coater, so that a relatively uniform coating product can be obtained.
  • the drying process after coating may utilize a hot air blower or a drying chamber. In order to obtain a smooth and clean surface with the applied rubber solution, it is necessary to control the drying temperature.
  • Preferred methods of drying by heating include drying at a temperature in the range of 40 °C to 70 °C, drying at a temperature in the range of 70 °C to 90 °C, drying at a temperature in the range of 90 °C to 110 °C, at a temperature in the range of 110 °C to 140 °C It is possible to obtain the non-crosslinked NBR coating layer 40 by volatilizing only the solvent, including the step of drying in a temperature range of 20 °C to 50 °C and cooling in the temperature range.
  • the brake shim uses a process of crosslinking rubber through a vulcanization reaction, then attaching it to a metal plate using an adhesive and heating it.
  • the present invention contains a carboxyl reactor that improves adhesion with a metal plate 60 in NBR rubber solution without using an adhesive after crosslinking as described above, so that the NBR coating film 50 and the metal plate 60 are prepared without an adhesive. It is possible to lower the manufacturing cost by performing the laminate integration process with a simple process of only heating and pressing. In addition, since it is possible to simultaneously heat and press laminate on one or both sides of the metal plate, it is possible to very effectively shorten the production process and reduce the manufacturing cost.
  • the present invention prepares an NBR coating film containing uncrosslinked carboxyl, and maintains adhesion between metal and metal when heated and pressurized, and hardens during crosslinking to improve adhesion to metal. That is, it is cross-linked after being attached to the metal to increase the adhesion.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an NBR-coated metal plate.
  • the NBR coating layer 40 and the metal plate 60 of the NBR coating film are laminated by heat and pressure to be attached, and the release film is peeled off and cross-linked as shown in FIG. 3 (a).
  • the release film is peeled off and cross-linked as shown in FIG. 3 (a).
  • the step of laminating the NBR coating film and the metal plate 60 uses one of the following methods.
  • the metal plate 60 and the NBR coating layer 40 of the non-crosslinked NBR coating film are integrated with a hot pressing roll maintained at a temperature of 160° C. to 250° C. so that the metal plate 60 is attached to it.
  • the NBR coating layer 40 of the NBR coating film is a metal plate ( 60) to be laminated and integrated.
  • Figure 3 (b) shows a laminate on one side of the metal plate 60
  • Figure 3 (c) shows a laminate on both sides.
  • Rubber-coated metal plate is formed by crosslinking by maintaining the temperature of rubber and metal at 180°C to 250°C for 1 to 4 minutes with a hot air device, NIR (near infrared) heater, or a device that combines a hot air device and NIR heater. manufacture When crosslinking without removing the release film, crosslinking gas generated during rubber crosslinking is not discharged, so bubbles are generated on the rubber surface, causing stains or crosslinking is not performed properly. do.
  • the NBR coating film and the metal plate 60 are integrated with the NBR coating film and the metal plate 60 by heating and pressing each or simultaneously so that the NBR coating layer 40 of the NBR coating film is attached to the metal plate 60 on both sides of the metal plate 60 and the release film is removed. After heat crosslinking, as shown in FIG. 3(c), a double-sided rubber-coated metal plate can be manufactured.
  • Both the single-sided NBR-coated metal plate and the double-sided NBR-coated metal plate manufactured by the above method can be used as materials for vibration-proof metal including vibration-proof metal for automobiles, vibration-proof metal for railroads, vibration-proof metal for industrial equipment, and vibration-proof metal for buildings.
  • the NBR-coated metal plate manufactured by the above method may be used as a member of equipment including engine gaskets, silencer mounting pads, transmission gaskets, and brake shims of automobiles, railways, and ships.
  • NBR rubber solution After preparing NBR rubber solution by dissolving NBR resin with different Mooney viscosity in a solvent, 0.7 parts by weight of peroxide is added as a crosslinking agent, and the mixed rubber solution is applied on the release layer 20 of the release film 30 and dried.
  • the metal plate 60 preheated to 160° C. and the NBR coating film are heated to a temperature A heating roll maintained at 160°C was rolled under a load of 5 kgf to integrate rubber and metal plate into laminate, and then the release film was removed and charged in a 200°C chamber for 3 minutes for crosslinking.
  • Example 1 the heat resistance of the rubber was the best when the Mooney viscosity was 33 to 55, but the adhesion to the metal plate was insufficient.
  • a liquid NBR was prepared in the same manner as in Example 1, and a rubber solution obtained by adjusting the Mooney viscosity difference and the carboxyl content of NBR was prepared and tested in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 2. It was
  • the liquid NBR of the present invention has a carboxyl reactor content of 0.05% to 0.08%, and a Mooney viscosity of 30 to 55 at 100 ° C. was found to be the most desirable.
  • the NBR-coated metal plate and its manufacturing method according to the present invention do not have a problem of scattering of sulfurous acid gas and sulfur generated in the vulcanization and crosslinking process, preventing corrosion of production facilities and being eco-friendly, so it is possible to protect the health of workers, Even if a comma coater is used, it is possible to apply a rubber coating with a uniform thickness of a thin rubber layer of 1 mm or less by using a PET release film without directly coating the rubber on the metal plate. It can be coated, and it is an invention with very high industrial applicability because it is economical by lowering manufacturing costs by integrating rubber and metal plates with a simple process of heating and pressing without adhesives, and at the same time shortens the production process and reduces manufacturing costs.

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Abstract

본 발명에 따른 NBR 코팅 금속판 제조방법은, 기재필름(10)과 상기 기재필름 상에 이형층(20)이 형성된 이형필름(30)을 준비하는 단계; 상기 이형필름의 이형층 상에 카보키실 반응기가 함유된 액상의 NBR(acrylonitrile butadiene rubber) 조성물을 도포하여 NBR 코팅층(40)을 형성시키는 단계; 상기 이형필름(30) 위의 NBR 코팅층을 건조하여 두께가 0.05mm 내지 0.2mm인 가교가 안 된 NBR 코팅 필름을 제조하는 단계; 상기 NBR 코팅 필름을 금속판(60)의 일면 또는 양면에 가열 가압하여 라미네이트하는 단계; 상기 이형필름을 제거하는 단계 및 상기 라미네이트된 NBR 코팅 금속판을 160℃ 내지 250℃ 범위에서 가열하여 가교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

NBR 코팅 금속판 및 그 제조방법
본 발명은 NBR(acrylonitrile butadiene rubber) 코팅 금속판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액상의 고무액을 이형필름에 코팅하여 접착제 없이 금속판과 라미네이트시킨 후 가교하여 금속판과의 부착력이 우수한 NBR 코팅 금속판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
고무 코팅 금속판은 엔진 가스켓(gasket)과 같이 내열성이 필요한 실링의 용도로 개발되었고, 용도를 확장하여 브레이크 심(shim)과 같이 내열성, 내유성 및 소음감쇠 목적으로도 사용되고 있어 사용 범위가 확대되고 있다.
NBR 고무는 내화학성, 내유성, 내열성, 진동 흡수성 등 여러 가지 특성이 요구되며 NBR고무의 특성을 향상시키기 위하여 황을 사용하여 가황 가교하여 이러한 특성을 향상시키고 우수한 물성이 지닌 NBR을 생산할 수 있다.
그러나 NBR의 물성 향상을 위하여 첨가된 황으로 인하여 생산 시 가열 건조 및 경화 과정에서 아황산가스 및 유황이 비산되는 문제가 있어 생산설비의 금속 계통의 건조 챔버와 배기 장치 등 시설을 부식시키고, 배출 시 환경오염을 유발하거나 작업자의 건강을 해칠 수 있어 그 사용에 많은 주의가 필요하다.
특히 브레이크 심 등에 사용했을 경우, 구성 부품을 형성하고 있는 금속 혹은 주변의 금속 부품을 부식시킬 우려가 있고, 가혹한 환경에서 작동되므로 금속 부품의 부식은 안전에 심각한 영향을 끼칠 수 있다.
종전의 고무 코팅 금속판의 제조 방식은 고무를 카렌다(calender)공정을 통해 일정 두께를 가지는 고무시트를 뽑고, 가황설비를 이용하여 일정 온도 및 시간을 두고 압착하게 되면 가교 결합이 일어나 탄성이 부여된 고무시트를 생산하고, 접착제를 사용하여 금속판과 라미네이트하는 방식과 액상의 고무액을 금속판의 일면 또는 양면에 코팅한 후 건조 가교시키는 과정을 통하여 고무 코팅된 금속판을 제조하였다.
액상의 고무액을 금속판에 코팅하는 방식은 롤 코터를 이용하여 여러 단계 코팅을 하거나 한 번에 일정한 두께를 코팅하는 방식 중 설비와 목적에 따라 선택하여 사용하거나 스프레이 코터를 이용하여 금속표면에 직접 코팅하는 방식이다.
카렌다 공정 및 가황설비를 이용하여 제조하는 고무시트는 두께가 3mm 이상으로 본 발명이 필요로 하는 0.05mm 내지 0.2mm의 얇은 두께의 고무코팅필름을 생산하는데 한계가 있다. 또한 금속판과 고무시트를 접착하기 위하여 접착제를 이용해야 하므로 재료비와 접착공정이 추가되는 단점이 있다.
그라비아롤 또는 리버스롤 코터를 이용하여 직접 코팅하는 방식은 두께 0.001mm 내지 0.05mm 이하의 코팅은 용이하나 두께 0.05mm 내지 0.2mm의 코팅은 쉽지 않다.
금속판과 콤마 코터를 일정한 간격을 띄워서 코팅하는 콤마 코터 방식은 금속판의 상면에 손쉽게 원하는 두께로 코팅이 가능하나 금속재료의 압연 제조상의 한계 때문에 내포되어 있는 금속자재의 웨이브(wave) 및 두께 편차에 따라서 코팅두께 편차가 발생하고, 금속재료의 두께에 따라 고무의 코팅 두께가 변하여 균일한 두께의 고무 코팅 금속 제품을 생산하는데 한계가 있다.
스프레이 코터를 사용하여 금속면에 고무 코팅할 경우는 스프레이코팅 시 비산되는 고무액이 30% 내지 60% 되므로 고가의 고무액 소모가 너무 많아 비경제적이다.
따라서 상기한 문제점들을 극복하고 0.05mm 내지 0.2mm로 얇게 고무코팅된 필름을 금속판과 접착제 없이 라미네이트 한 고무 코팅 금속판의 개발이 절실한 실정이다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 한국등록특허 제10-1913554호
상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 금속판에 직접 고무 코팅을 하고 가황 가교를 하는 것이 아니라 이형필름을 사용하여 균일한 두께로 고무 코팅을 하고 무황 가교를 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법을 제공하고자 한다.
상기의 해결하는 과제를 위한 본 발명에 따른 NBR 코팅 금속판 제조방법은, 기재필름(10)과 상기 기재필름상에 이형층(20)이 형성된 이형필름(30)을 준비하는 단계; 상기 이형필름(30)의 이형층(20)상에 카보키실 반응기가 함유된 액상의 NBR(acrylonitrile butadiene rubber)조성물을 도포하여 NBR 코팅층(40)을 형성시키는 단계; 상기 이형필름(30) 위의 NBR 코팅층을 건조하여 두께가 0.05mm 내지 0.2mm인 가교가 안 된 NBR 코팅 필름을 제조하는 단계; 상기 NBR 코팅 필름을 금속판(60)의 일면 또는 양면에 가열 가압하여 라미네이트하는 단계; 상기 이형필름(30)을 제거하는 단계 및 상기 라미네이트된 NBR 코팅 금속판을 160℃ 내지 250℃ 범위에서 가열하여 가교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기재필름은 PET, OPP, PEN, PI, 종이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액상의 NBR 조성물은 액상 NBR 중량부 100 기준으로 카보키실반응기의 함량이 5 중량부 내지 8 중량부이고, 100℃에서 무니(mooney) 점도가 30 내지 55인 것을 특징으로 한다.
상기 액상 NBR의 조성물은, 액상 NBR 중량부 100 기준으로 NBR 수지가 17 중량부 내지 25 중량부, 톨루엔 용제가 55 중량부 내지 73 중량부, 메틸에틸케톤(MEK) 레벨링제가 5 중량부 내지 20 중량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 액상의 NBR 조성물은 중량부 100 기준으로 0.4 중량부 내지 1 중량부의 과산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 NBR 코팅층을의 건조는, 40℃ 내지 70℃ 범위에서 건조하는 단계; 70℃ 내지 90℃ 범위에서 건조하는 단계; 90℃ 내지 110℃ 범위에서 건조하는 단계; 110℃ 내지 140℃ 범위에서 건조하는 단계 및 20℃ 내지 50℃ 범위에서 냉각 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로 상기의 제조 방법으로 제조된 중간 단계의 가교가 안 된 NBR 코팅 필름을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로 상기 가교 안 된 NBR 코팅 필름이 적용된 방진용 고무, 브레이크 심용 고무, 자동차 실링용 고무 등 포함한 고무 부품이다.
본 발명의 다른 실시예로 상기의 제조 방법으로 제조된 NBR 코팅 금속판, 상기 NBR 코팅 금속판이 적용된 자동차 또는 철도 또는 선박의 엔진의 가스켓, 브레이크, 소음장치 장착패드, 완충장치, 변속기 가스켓, 브레이크 심을 포함하는 차량 부품 및 NBR 코팅 금속판이 적용된 자동차용 방진금속판, 철도용 방진금속판, 산업장비용 방진금속판 및 건물용 방진금속판을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예로 NBR 코팅 금속판으로 제조된 브레이크 심 및 상기 브레이크 심을 사용한 브레이크 장치를 특징으로 한다.
본 발명에 따른 NBR 코팅 금속판은, 가황 가교 공정에서 발생하는 아황산가스 및 유황이 비산되는 문제가 없어 생산설비의 부식이 방지되고 친환경적이어서 작업자의 건강을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 NBR 코팅 금속판 제조방법은, 콤마 코터를 사용하더라도 금속판에 직접 고무 코팅을 하지 않고 PET 재질의 이형필름을 사용하여 1 mm 이하의 얇은 고무층을 균일한 두께로 고무 코팅을 할 수 있어 금속판의 형상이나 두께 편차에 구애받지 않고 고무를 코팅할 수 있다.
또한, 종래의 고무시트나 고무필름을 금속판에 부착하여 라미네이트 일체화 공정은, 접착제 도포하는 단계, 건조하는 단계, 경화하는 단계 등 여러 공정을 거쳐 진행하여 추가적인 공정이 필요하여 공정 단계가 복잡하고 제조비용이 증가하나, 본 발명은 고무액에 금속판과 부착력을 향상시키는 카보키실 반응기를 함유하여 접착제 없이 고무와 금속판을 가열가압만의 간단한 공정으로 일체화하여 제조비용을 낮추어 경제적이다. 또한, 금속판의 일면 또는 양면에 동시에 가열가압 라미네이트할 수 있어 매우 효과적으로 생산공정 단축 및 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 이형필름에 박막으로 코팅되는 카보키실 반응기가 함유된 고무필름은 다른 고무소재와의 몰딩 또는 다른 소재와 접합이 용이하여 브레이크 심(shim) 외에 다른 용도로 용이하게 응용될 수 있다.
NBR 코팅 금속판은 방진금속의 재료로 사용되고 브레이크 심(shim)을 포함하는 기자재의 부재로 사용되어, 진동을 흡수하고 마찰 소음 발생을 감쇠시키는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 NBR 코팅 금속판 제조방법의 흐름도이다.
도 2(a)는 이형필름의 단면도이고, (b)는 상기 이형필름에 액상 NBR 조성물을 코팅한 NBR 코팅층의 단면도이다.
도 3은 NBR 코팅 금속판의 제조 단면도이다.
도면의 주요부호 설명
10: 기재필름 20: 이형층
30: 이형필름 40: NBR 코팅층
50: 가교된 NBR 코팅층 60: 금속판
본 발명은 기재필름(10)과 상기 기재필름상에 이형층(20)이 형성된 이형필름(30)을 준비하는 단계; 상기 이형필름의 이형층상에 카보키실 반응기가 함유된 액상의 NBR(acrylonitrile butadiene rubber) 조성물을 도포하여 NBR 코팅층(40)을 형성시키는 단계; 상기 이형필름(30) 위의 NBR 코팅층을 건조하여 두께가 0.05mm 내지 0.2mm인 가교가 안 된 NBR 코팅 필름을 제조하는 단계; 상기 NBR 코팅 필름을 금속판(60)의 일면 또는 양면에 가열 가압하여 라미네이트하는 단계; 상기 이형필름을 제거하는 단계 및 상기 라미네이트된 NBR 코팅 금속판을 160℃ 내지 250℃ 범위에서 가열하여 가교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명을 설명하는 하나의 예시이므로 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 내용을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
일반적으로 고무의 화학적 기계적 특성을 향상시키기 위하여 가황시켜 고무의 긴 사슬모양 분자를 망상구조로 반응을 시키는데 첨가된 황으로 인하여 생산 시 가열 건조 및 경화 과정에서 아황산가스 및 유황이 비산되는 문제가 있어 생산설비의 금속 계통의 건조 챔버와 배기 장치 등 시설을 부식시키고, 배출 시 환경오염을 유발하거나 작업자의 건강을 해칠 수 있다.
브레이크 심(shim)과 같이 금속판 또는 금속 코일에 고무를 코팅하는 방법은 콤마 코터 방식으로 가능하나 금속판 또는 금속 코일을 압연 제조할 때 웨이브(wave)나 두께 편차가 발생하여 균일한 두께의 고무 코팅 금속 제품을 생산하는데 한계가 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 금속판에 직접 고무 코팅을 하고 가황 가교를 하는 것이 아니라 이형필름을 사용하여 균일한 두께로 NBR 고무 코팅을 하고 이를 금속판에 부착한 후에 가교를 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 사용하는 고무는 내마모성, 내열성 및 내유성이 강한 합성고무로 NBR(acrylonitrile butadiene rubber) 수지를 사용한다. NBR은 부타디엔과 아크릴로니트릴의 몰비 2 : 1 또는 3 : 1로 혼성 중합에 의해 얻을 수 있는 고무상의 물질이다. 이형필름에 NBR 박막 코팅을 위하여 NBR 고무를 용제에 녹여 액상의 NBR 조성물을 제조한다.
상기 액상의 NBR 조성물은 접착제 없이 금속판에 부착하기 위하여 상기 액상의 NBR 조성물 100 중량부를 기준으로 카보키실 반응기를 5 중량부 내지 8 중량부 함유하여 부착력을 제공하고, 박막을 제조하기 위하여 액상의 NBR 조성물의 무니(Mooney) 점도는 100℃에서의 30 내지 55 정도로 한다.
NBR 고무 수지는 상기 액상의 NBR 조성물 100 중량부를 기준으로 17 중량부 내지 25 중량부가 되도록 조정한다.
액상의 용제는 고무액을 균일하게 녹이고 점도를 낮추어 얇은 막으로 코팅이 가능하도록 상기 액상의 NBR 조성물 100 중량부를 기준으로 55 중량부 내지 73 중량부의 톨루엔을 사용하고, 고무액 레벨링성을 향상시켜 균일한 코팅이 가능하도록 레벨링제인 MEK를 5 중량부 내지 20 중량부로 선택적으로 사용할 수 있다.
NBR 고무의 응집력 향상을 위하여 실리카를 상기 액상의 NBR 조성물 중량부 100 기준으로 2 내지 5 중량부를 함유할 수 있다.
고무의 내유성과 내구성을 향상시키기 위하여 상기 액상의 NBR 조성물의 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 20 중량부의 블랙카본 잉크를 첨가할 수 있다.
본 발명은 고무의 가교제로 황을 사용하지 않고 과산화물을 가교제로 상기 액상의 NBR 조성물의 100 중량부를 기준으로 0.4 중량부 내지 1 중량부를 함유한다. 상기 가교제는 고무의 인장강도를 향상시키고 고무를 치밀하게 만들어 내유성, 내열성 및 금속판과의 부착성을 향상시키는 역할도 한다.
과산화물은 과산화벤조일, 과산화디벤조일, 디-tert-부틸 과산화물, 과산화다이쿠밀, 큐멘하이드로퍼옥사이드(cumene hydroperoxide) 중에서 선택된 적어도 하나 또는 그 조합일 수 있다.
이형필름(30)은 기재필름(10)상에 이형층(20)이 형성되어 있다. 기재필름은 PET, OPP, PEN, PI, 종이를 포함하는 필름 중에서 선택적으로 사용될 수 있으며 제조공정이나 경제성을 고려하여 PET가 바람직하다.
이형층은 실리콘계, 불소계, 아크릴계, 우레탄계 등으로 형성할 수 있으며 원가 면에서 실리콘계를 사용하는 것이 경제적이나 고무액 또는 목적에 따라 불소계 등을 사용하여도 무방하다. 또는 종이에 PE 코팅한 후 PE위에 실리콘계 이형층을 형성한 이형지를 사용할 수 있다. 이형성이 있고 액상의 NBR 조성물 코팅이 가능하고 건조 후 NBR 코팅 필름 형성에 문제가 없으며 금속과 라미네이트 후 NBR 코팅 고무와 이형필름이 쉽게 분리가 되면 어떠한 재료를 사용하여도 무방하다.
본 발명에 따른 금속판(60)은 스테인리스스틸, 냉간 압연강판(SPCC), 냉간 압연강판에 아연 코팅한 강판 등을 사용할 수 있다. 금속판의 두께는 제품의 설계와 금속 강도에 따라 선택적으로 사용될 수 있고 통상 0.1mm 내지 1.0mm의 두께를 사용한다. 두께나 너무 얇으면 강도가 약하여 브레이크 작동 시 마찰에 의한 변형 및 소음감쇠 역할이 적고, 너무 두꺼우면 무게가 증가되어 자동차 연비에 바람직하지 않고 재료비 상승으로 경제적이지 않다. 바람직하게는 0.3mm 내지 0.8mm 의 두께를 사용하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 NBR 코팅 금속판 제조방법의 흐름도로서, 이형필름(30)의 이형층(20) 상면에 카보키실 반응기가 함유된 액상의 NBR을 도포하여 NBR 코팅층(40)을 형성시키는 단계, 상기 이형필름 위의 NBR 코팅층을 건조하는 단계를 거쳐 가교 안 된 중간 단계의 NBR 코팅 필름이 제조된다. 중간 단계의 NBR 코팅 필름은 브레이크 심(shim) 외에 여러 용도로 사용될 수 있다.
상기 가교가 안 된 NBR 코팅 필름을 금속판(60)에 부착하고 가압롤을 이용하여 금속판의 일면 또는 양면에 라미네이트하는 단계, 상기 이형필름의 기재필름을 제거하는 단계 및 상기의 라미네이트된 NBR 코팅 금속판을 가열하여 NBR 코팅층을 가교하는 단계를 포함한다. 가교된 NBR 코팅층은 도면부호를 '50'으로 표시한다.
도 2는 가교 안 된 NBR 코팅 필름의 제조 단면도로서, 도 2(a)는 기재필름(10)과 이형층(20)으로 구성된 이형필름(30)의 단면도이고, 도 2(b)는 상기 이형필름의 이형층(20)상에 형성시킨 NBR 코팅층(40)의 단면도로서, 이형필름(30)의 이형층(20)상에 카보키실 반응기가 함유된 액상의 NBR 조성물을 도포하여 건조시킨 모습을 개략적으로 보여주고 있다.
브레이크에 사용되는 재료인 브레이크 심은 디스크 브레이크 작동 시 브레이크 패드와 디스크 사이의 마찰에 의한 소음 발생을 감소시키거나 감쇠시켜주는 역할을 한다. 소음 감소 및 감쇠는 고무층에 기인한다. 고무층의 두께가 너무 얇으면 소음 감쇠 성능이 저하되고 고무층의 두께가 너무 두꺼우면 브레이크 작동 시 유압 피스톤이 브레이크 심을 누를 때 눌림 현상이 심하여 브레이크 작동 능력이 저하된다. 따라서 고무층의 두께는 적정해야 하는데 0.05 내지 0.2 mm의 두께가 바람직하다.
본 발명의 주용 용도인 브레이크 심으로서의 고무의 내열 내구성 평가는 200℃에서 3000kgf/㎠ 하중으로 1분간 피스톤으로 가압 시 눌린 자국이나 금속판과 고무층의 박리 또는 고무층의 층간 박리가 없어야 한다.
하기의 실시예 1에서 내열 내구성은 무니 점도가 낮게 형성될수록 좋은 내열내구성을 갖고, 실시예 2에서 고무와 금속판과의 부착성은 NBR 수지 내의 카보키실 반응기의 함량이 액상의 NBR 조성물 100 중량부를 기준으로 5 중량부 내지 8 중량부일 때 가장 좋다는 것을 확인할 수 있다.
상기의 액상의 NBR 조성물을 이용한 NBR 코팅 필름(50)의 제조방법은, 이형필름(30)의 이형층(20) 상에 카보키실을 함유한 액상의 NBR 조성물을 코터를 사용하여 두께 0.05mm 내지 0.2mm가 되도록 코팅하고 건조한다.
이형필름(30)에 고무액을 도포하기 위한 코터로 콤마 코터, 키스 코터, 슬롯다이코터 등이 선택적으로 적용될 수 있으며 상기 코터 외에도 목표 두께를 달성할 수 있으면 모두 사용가능하다.콤마 코터는 코팅액을 여유 있게 도포한 후 원하는 양에 맞추어 블레이드로 긁어 떨어트리는 방식으로 후계량 도장으로 분류된다. 기재의 상면에 코팅제를 직접 넣고 기재와 코터 사이의 간격을 조정하여 코팅 두께를 조정하는 롤링 방식이기 때문에 적정한 두께를 유지하기 어렵다. 기재의 경도가 높은 금속판이나 금속 코일은 두께가 두꺼우면 코터와의 간격이 좁아져 코팅 두께가 얇아지고, 반대로 금속 코일의 두께가 얇으면 코터와의 간격이 넓어져 코팅 두께가 두꺼워 진다.
본 발명은 상기의 문제점을 극복하고자 코팅 기재로 PET 이형필름을 사용기 때문에 PET 필름의 두께 편차가 거의 없거나 무시할 정도로 작아서 PET필름과 코터의 간격 변화가 거의 없어 비교적 균일한 코팅 제품을 얻을 수 있다.
코팅 후 건조시키는 공정은 열풍기 또는 건조 챔버 등을 활용할 수 있다. 도포된 고무액으로 평활하고 깨끗한 표면을 얻기 위해서는 건조 온도 관리가 필요하다.
가열 건조시키는 바람직한 방법은, 온도 40℃ 내지 70℃ 범위에서 건조하는 단계, 온도 70℃ 내지 90℃ 범위에서 건조하는 단계, 온도 90℃ 내지 110℃ 범위에서 건조하는 단계, 온도 110℃ 내지 140℃ 범위에서 건조하는 단계 및 온도 20℃ 내지 50℃ 온도 범위에서 냉각하는 단계를 포함하여 용제만 휘발시켜 가교가 안 된 NBR 코팅층(40)을 얻을 수 있다.
일반적으로 브레이크 심(shim)은 고무를 가황반응으로 가교시킨 다음에 금속판에 접착제를 사용하여 부착하고 가열하는 공정을 사용한다.
본 발명은 상기와 같은 가교 후 접착제를 사용하는 공정을 사용하지 않고 NBR 고무액에 금속판(60)과 부착력을 향상시키는 카보키실 반응기를 함유하여 접착제 없이 NBR 코팅 필름(50)과 금속판(60)을 가열가압만의 간단한 공정으로 라미네이트 일체화 공정을 수행하여 제조비용을 낮출 수 있다. 또한, 금속판의 일면 또는 양면에 동시에 가열가압 라미네이트할 수 있어 매우 효과적으로 생산공정 단축 및 제조 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 가교되지 않은 카보키실을 함유한 NBR 코팅 필름을 제조하고 금속과 가열가압 시 카보키실이 금속과의 밀착력을 유지시키고 가교하는 과정에서 경화되면서 금속과의 부착력이 향상된다. 즉, 금속과 부착된 이후에 가교하여 부착력을 높이는 것이다.
도 3은 NBR 코팅 금속판의 단면도로서, NBR 코팅 필름의 NBR 코팅층(40)과 금속판(60)이 부착되도록 가열 가압 라미네이트하고 도 3(a)와 같이 이형필름을 벗겨내고 가교한 고무층(50)을 형성하여 도 3(b)와 같이 고무와 금속이 일체화된 금속판을 구현할 수 있다.
NBR 코팅 필름과 금속판(60)을 라미네이트하는 단계는 다음과 같은 방법 중하나를 사용한다.
1) 상기 금속판(60)을 가열된 로에 장입하거나 열풍 챔버를 통과시켜 표면 온도가 160℃ 내지 250℃가 되도록 하고 가압롤을 이용하여 상기와 같이 예열된 금속판(60)과 상기 가교가 안 된 NBR 코팅 필름이 서로 부착되도록 라미네이트하여 일체화한다.
2) 상기 금속판(60)과 상기 가교가 안 된 NBR 코팅 필름의 NBR 코팅층(40)이 금속판(60)과 부착되도록 온도가 160℃ 내지 250℃로 유지되는 가열가압롤로 열가압 라미네이트 하여 일체화시킨다.
3) 가열된 로에 장입하거나 열풍 챔버를 통과시켜 표면 온도가 160℃ 내지 250℃가 되도록 한 금속판을 온도가 160℃ 내지 250℃로 유지되는 가열가압롤로 NBR 코팅 필름의 NBR 코팅층(40)이 금속판(60)에 부착되도록 라미네이트하여 일체화시킨다.
도 3(b)는 금속판(60)의 일면에 라미네이트를 한 것이고 도 3(c)는 양면에 라미네이트시킨 것을 보여준다.
상기 NBR 코팅층(40)과 금속판(60)의 라미네이트 일체화 공정 후에 이형필름을 제거하고 일체화된 고무와 금속판을 가열하여 고무를 가교하는 공정을 수행한다. 고무의 가교는 열풍장치, NIR(근적외선) 히터 또는 열풍장치와 NIR 히터를 혼합한 장치 등으로 고무와 금속의 온도를 180℃ 내지 250℃로 1분 내지 4분간 유지시켜 가교반응시켜 고무 코팅 금속판을 제조한다. 이형필름을 제거하지 않고 가교할 경우 고무가교 시 발생하는 가교가스 등이 배출이 안 되어서 고무 표면에 기포 발생으로 얼룩이 생기거나 가교가 제대로 이루어지 않으므로 이형필름을 제거를 한 후에 가열 가교를 하는 것이 바람직하다.
상기와 동일한 방법으로 금속판(60)의 양면에 NBR 코팅 필름의 NBR 코팅층(40)이 금속판(60)에 부착되도록 각각 또는 동시에 가열 가압하여 NBR 코팅필름과 금속판(60)을 일체화하고 이형필름을 제거한 후 가열 가교하여 도 3(c)에 나타낸 것과 같이 양면 고무 코팅 금속판을 제조할 수 있다.
상기의 방법으로 제조된 단면 NBR 코팅 금속판과 양면 NBR 코팅 금속판은 모두 자동차용 방진금속, 철도용 방진금속, 산업장비용 방진금속 및 건물용 방진금속을 포함하는 방진금속의 재료로 사용될 수 있다.
또한, 상기의 방법으로 제조된 NBR 코팅 금속판은 자동차 또는 철도 및 선박의 엔진 가스켓, 소음장치 장착패드, 변속기 가스켓, 브레이크 심(shim)을 포함하는 기자재의 부재로 사용될 수 있다.
[실시예 1] NBR 수지의 무니 점도와 금속판과의 부착력
무니(Mooney) 점도가 다른 NBR 수지를 용제에 녹여 NBR 고무액을 제조한 후 가교제로 과산화물을 0.7 중량부를 넣고 혼합된 고무액을 이형필름(30)의 이형층(20)상에 도포하여 건조시킨 후 두께가 0.08mm가 되도록 코팅하고 가열 건조하여 이형필름(30) 위에 NBR 코팅층(40)을 형성시킨 NBR 코팅 필름을 제조한 후 160℃로 예열된 금속판(60)과 상기 NBR 코팅 필름을 온도가 160℃로 유지되는 가열롤을 5kgf 하중으로 롤링하여 고무와 금속판을 라미네이트 일체화시킨 후 이형필름을 제거하고 200℃ 챔버에 3분간 장입하여 가교하였다.
NBR 수지의 무니(Mooney) 점도를 조정하여 고무 코팅 금속판을 제조한 후 고무와 금속판과의 부착력 평가를 위하여 가로 세로 각각 1mm 간격의 격자로 칼집을 내고 OPP 테이프를 고무 면에 부착시킨 30분 후에 박리하여 떨어지는 정도를 1에서 10으로 구분하였는데 숫자가 높을수록 부착력이 좋은 것이다. 내열내구성 평가는 200℃로 가열된 플레이트 위에 고무층이 위로 향하게 한 후 피스톤을 이용하여 3000kgf/㎠ 하중으로 1분간 가압한 후 눌림 정도 및 고무층의 박리 현상을 고려하여 1에서 10까지 점수를 부여하였고 높을수록 내열내구성이 좋은 것이다. 표 1은 결과표이다.
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[실시예 1 결과]
실시예 1에서 고무의 내열내구성은 Mooney 점도가 33 내지 55에서 가장 좋았지만 금속판과의 부착력은 미흡하였다.
[실시예 2] 카보키실 함량과 금속판과의 부착력
실시예 1과 같은 방법으로 액상 NBR을 제조하여 무니 점도 차이와 NBR의 카보키실(carboxyl) 함량을 조정한 고무액을 각각 제조하여 실시예 1과 같은 방법으로 시험하고 그 평가 결과를 표 2에 나타내었다.
Figure PCTKR2021008515-appb-T000002
[실시예 2 결과]
동일한 무니 점도에서 카보키실 함량이 늘어날수록 금속판과의 부착력이 향상되는 것을 확인할 수 있었으며 카보키실의 함량에 따라 내열내구성이 저하되는 경향도 없었다.
실시예 1과 실시예 2에서 보는 바와 같이, 무니 점도와 카보키실 함량에 따라 NBR의 내열내구성과 금속판과의 부착력이 달라지므로 무니점도 관리와 카보키실 함량 조정이 중요함을 알 수 있었다.
결론적으로 실시예 1과 2를 통해, 본 발명의 액상 NBR은 카보키실 반응기의 함량이 0.05% 내지 0.08%이고, 100℃에서 무니(Mooney) 점도가 30 내지 55로 제조한 후 용제에 녹여서 제조하는 것이 가장 바람직하다는 것을 알 수 있었다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 NBR 코팅 금속판 및 그 제조방법은 가황 가교 공정에서 발생하는 아황산가스 및 유황이 비산되는 문제가 없어 생산설비의 부식이 방지되고 친환경적 이어서 작업자의 건강을 보호할 수 있고, 콤마 코터를 사용하더라도 금속판에 직접 고무 코팅을 하지 않고 PET 재질의 이형필름을 사용하여 1 mm 이하의 얇은 고무층을 균일한 두께로 고무 코팅을 할 수 있어 금속판의 형상이나 두께 편차에 구애받지 않고 고무를 코팅할 수 있으며, 접착제 없이 고무와 금속판을 가열가압만의 간단한 공정으로 일체화하여 제조비용을 낮추어 경제적인 동시에 생산공정 단축 및 제조 비용을 절감할 있어 산업상 이용가능성이 매우 높은 발명인 것이다.

Claims (13)

  1. 기재필름(10)과 상기 기재필름상에 이형층(20)이 형성된 이형필름(30)을 준비하는 단계;
    상기 이형필름의 이형층상에 카보키실 반응기가 함유된 액상의 NBR(acrylonitrile butadiene rubber) 조성물을 도포하여 NBR 코팅층(40)을 형성시키는 단계;
    상기 이형필름(30) 위의 NBR 코팅층을 건조하여 두께가 0.05mm 내지 0.2mm인 가교가 안 된 NBR 코팅 필름을 제조하는 단계;
    상기 NBR 코팅 필름을 금속판(60)의 일면 또는 양면에 가열 가압하여 라미네이트하는 단계;
    상기 이형필름을 제거하는 단계 및
    상기 라미네이트된 NBR 코팅 금속판을 160℃ 내지 250℃ 범위에서 가열하여 가교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름은 PET, OPP, PEN, PI, 종이를 포함하는 것을 특징으로 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액상의 NBR 조성물은 액상 NBR 중량부 100 기준으로 카보키실 반응기의 함량이 5 중량부 내지 8 중량부이고, 100℃에서 무니(mooney) 점도가 30 내지 55인 것을 특징으로 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액상 NBR의 조성물은,
    액상 NBR 중량부 100 기준으로 NBR 수지가 17 중량부 내지 25 중량부, 톨루엔 용제가 55 중량부 내지 73 중량부, 메틸에틸케톤(MEK) 레벨링제가 5 중량부 내지 20 중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액상의 NBR 조성물은 중량부 100 기준으로 0.4 중량부 내지 1 중량부의 과산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 NBR 코팅층을의 건조는,
    40℃ 내지 70℃ 범위에서 건조하는 단계;
    70℃ 내지 90℃ 범위에서 건조하는 단계;
    90℃ 내지 110℃ 범위에서 건조하는 단계;
    110℃ 내지 140℃ 범위에서 건조하는 단계 및
    20℃ 내지 50℃ 범위에서 냉각 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 NBR 코팅 금속판 제조방법.
  7. 제1항의 방법으로 제조된 중간 단계의 가교가 안 된 NBR 코팅 필름.
  8. 제7항의 NBR 코팅 필름이 적용된 방진용 고무, 브레이크 심용 고무, 자동차 실링용 고무를 포함한 고무 부품.
  9. 제1항의 방법으로 제조된 NBR 코팅 금속판.
  10. 제9항의 NBR 코팅 금속판이 적용된 자동차 또는 철도 또는 선박의 엔진의 가스켓, 브레이크, 소음장치 장착패드, 완충장치, 변속기 가스켓, 브레이크 심을 포함하는 차량 부품.
  11. 제9항의 NBR 코팅 금속판이 적용된 자동차용 방진금속판, 철도용 방진금속판, 산업장비용 방진금속판 및 건물용 방진금속판을 포함하는 방진금속 부품.
  12. 제9항의 NBR 코팅 금속판으로 제조된 브레이크 심.
  13. 제12항의 브레이크 심을 사용한 브레이크 장치.
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