KR100510580B1 - 차량구조물 보강제 및 그 사용방법 - Google Patents

Abstract

비스페놀A형 에폭시수지와, NBR이나 CTBN변성 에폭시수지 중에서 선택된 탄성부여제와, 구조물 보강제의 유동(흐름)방지용인 퓸실리카와, 구조물 보강제의 경량화용 충전제인 글라스버블과, 캡슐형 발포제에 통상의 착색제, 충전제, 에폭시용 경화제 및 경화촉진제를 첨가한 것으로 구성되는 차량구조물 보강제에 있어서,

상기 비스페놀A형 에폭시수지와 NBR 및 CTBN변성 에폭시수지의 대용으로 고형 비스페놀A형 에폭시수지 50∼70wt%만을 기재로하고 상기 퓸실리카는 1∼7wt% 첨가하고 차체구조물 보강제의 경량화용 충전제인 글라스버블은 20∼40wt%를 첨가한다음 공지의 착색제, 일반충전제(Caco₃) 및 에폭시용 경화제와 경화촉진제를 첨가하여 60∼90℃의 온도로 완전용융 및 혼련 교반될 때까지 가열하여 상온에서 점성이 없는 차량구조물 보강용 컴파운드를 얻는다.

그와같이 얻어진 컴파운드를 차량구조물 보강부위에 적용시에는 그 컴파운드를 가온하여 시트압출기에서 그 시트를 프레스에 의해 압출하여 시트를 얻고 소정의 용도별 소정형태로 절단가공한 다음 그 절단된 시트를 별도의 용도별 소정형태로 성형한 지지체(carrier)를 내삽한 금형내에 삽입후 프레싱하여 시트와 지지체가 합지된 보강체를 얻거나, 그 컴파운드를 가온하여 사출이나 압출 성형방법에 의하여 소정의 보강코저하는 형태로 성형하여 보강체를 얻거나, 소정의 금속 부착기구를 금형내에 미리 삽입 고정후 그 금형에 본 발명의 컴파운드를 가온한 상태로 주입하여 그 부착기구를 컴파운드가 감싸도록 성형하여 보강체를 얻는 방법중 어느 한가지 방법으로 보강체를 사전 형성한 다음 차체구조물의 보강코저하는 부위에 상기 보강체를 장착고정하여 자동차 조립라인의 전착도장 건조로의 온도로 발포, 접착 및 경화되게하는 것이다.

Description

차량구조물 보강제 및 그 사용방법{Reinforcing agent for car structures and its applicating method}

본 발명은 차체구조물 보강제에 관한 것으로서, 특히 차체구조물을 금속대용으로 경량이면서도 강도가 높도록 보강하기위한 차체구조물 보강제에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 구조물은 대부분 금속으로 이루어져 있는데다가 구조물중 필라(Pillar), 도어(Door), 측면부재(Side member)들은 빈공간(공극)이 많기때문에 차체가 충격을 받거나 심한 롤링시에는 차체구조물(structures : frame)이 찌그러지거나 휘거나 뒤틀리는등 차체의 변형(deformation)이 생기기 쉽다.

이와같은 차체구조물의 결점을 보완하기 위하여 구조물 공극내에 그 공극에 맞는 각종 형태의 금속보강재(panel)를 이중 삼중으로 내삽고정시켜왔으나 이 경우 구조물을 보강하기위해 무거운 금속으로 중첩하여 보강하므로써 차체가 무거워져서 차량 연비 감소의 폐단이 있었고 또한 금속보강재의 장착에는 많은 시간적, 공간적, 물적 손실과 작업상 어려움이 많았었다.

이와같은 결점을 개선하기 위하여 경량이면서 강성이 우수한 금속대체용 차체구조물 보강제의 연구가 진행되어 왔으나 현재까지 금속 보강재를 완벽하게 대체하거나 금속과 겸용할 수 있는 보강제는 아직까지 개발된바 없었다.

본 발명은 상기한 바와같이 차량 구조물의 공극을 보강하기위한 금속보강재의 결점을 개량하여 차체구조물(프레임)의 공극을 보강하면서도 금속보강재보다는 경량이면서 강성도 우수하고 금속보강재와 병용할 수도 있으며 차체의 변형 (Deformation), 뒤틀림(Torsion), 충돌강성(Stiffness), 내구성(Durability)등도 우수하며 작업성도 용이하며 부식성도 전혀없는 반영구적인 차체구조물 보강제에 관한 것으로서, 특히 비스페놀A형 에폭시수지를 기재로하여 거기에 글라스버블 적량과 일반적인 플라스틱 제품제조용 충전제, 보강제 및 에폭시용 경화(촉진)제외에, 유동방지용의 충전제와 경량성과 유연성을 부여하는 충전제와 캡슐형의 기포를 발생하는 발포제를 첨가한 후 일정온도로 가열하여 차체 구조물 보강용 컴파운드를 얻은 다음, 그 컴파운드를 시트로 사출하여 소정의 지지체와 그 시트를 합지하여 보강체를 만들거나, 상기 컴파운드만으로 소정형태의 금형에서 사출하여 소정의 보강체 형태를 만들거나, 금형내에 클립과 같은 고정구를 미리 고정 장착한 후 그 위에 상기 컴파운드를 압출 성형하여 시트가 고정구를 감싸도록 보강체를 만들어서, 상기 보강체 각각을 차체구조물의 필요로하는 보강부위의 패널에 고정 장착하여 전착도장시 건조열에 의해 발포, 경화 및 접착되게하는 것으로서 이를 실례를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

비스페놀A형 에폭시수지나, NBR(Nitril Butadiene Rubber)이나 CTBN (Carboxy-I- Terminated Butadiene Acrylonitrile Copolymer)변성 에폭시수지 중에서 선택된 점성부여제와, 요변성 및 증점작용과 유동성(흘러내림)방지작용을 하는 기능성 충전제인 퓸실리카(fumed silica)와, 보강제의 경량화용 충전제인 글라스버블(Glass Bubble)과, 캡슐형 발포제(encapsulating blowing agent)와 거기에 통상의 착색제, 충전제, 에폭시수지 경화제 및 경화촉진제를 첨가하는 것으로 구성되는 차량구조물 보강제용 컴파운드에 있어서,

상기 비스페놀A형 에폭시수지나 NBR이나 CTBN변성 에폭시수지 대체용으로 상온에서 고형인 비스페놀A형 에폭시수지만을 점성부여제로 하여 전체 보강제 중량에 대하여 50∼70wt% 첨가하고, 충전제인 글라스버블은 20∼40wt%로 다량첨가한 것에 통상의 착색제, 충전제, 에폭시수지 경화제 및 경화촉진제를 첨가하여 60∼90℃의 온도로 완전용융 및 혼련 교반될 때까지 가열하여 보강제용 컴파운드(이하 컴파운드라고함)를 얻는 다음, 차량구조물의 보강부위에 적용시에는 그 컴파운드를 가온하여 시트압출기에서 압출하여 소정의 보강보위에 따른 용도별 패널형태로 프레스에 의해 절단가공후, 별도 성형된 보강부위별 형태로된 소정지지체(carrier)를 내삽한 금형내에 삽입후 프레싱하여 시트와 지지체가 합지된 보강체로 하거나, 상기 컴파운드를 가온하여 사출이나 압출 성형방법에 의하여 소정의 보강하고져 하는 부위형태로 성형한 보강체로 하거나, 보강할 부위에 고정하기 위한 소정의 클립과 같은 금속고정구를 금형내에 미리 삽입고정후 그 금형에 상기 컴파운드를 가온한 상태로 압출하여 그 고정구를 컴파운드가 감싸도록한 보강체로한 것중 어느 한가지 방법으로 보강체를 사전 형성하여 각 보강체를 필요로하는 부위에 고정하여 차체 조립완료후 전착도장시의 열에 의해 발포 고정되게 하는 것이다.

상기에서 지지체(carrier)는 스텐레스 스틸이나 알루미늄등 금속이거나 내열성이 있는 합성수지 재질로 미리 성형 가공한 것이다.

이상과같이 구성되는 본 발명 차량구조물 보강제는 점성이 적은 물질과 충전제를 다량 첨가하였기 때문에 상온에서 점성이 없으면서, 경량화를 위한 충전제인 글라스버블을 다량(전체보강제 중량에 대하여 20∼40wt%)으로 첨가하였기 때문에 경화후에도 중량이 가벼워지는 특징이 있게 되며, 따라서 보강코저하는 차체구조물 부위에 상온에서 즉시 점착이나 접착이 불가능한 대신 컴파운드 상태까지만 제조하여 보관하였다가 필요한 차체구조물 보강부위에 보강코저할때는 컴파운드를 용융될 때까지 가열하여 상기한 바와같이 미리 준비된 지지체(carrier)와 컴파운드가 합지되게하여서된 보강체를 얻거나, 그 컴파운드 자체만을 가열하면서 필요한 소정형태로 압출 성형하여 보강체를 만들거나, 보강제의 차체 구조물내의 고정을 위한 금속고정구를 내삽한 상태에서 상기 컴파운드를 압출하여 컴파운드내에 상기 고정구가 내삽된 보강체를 얻어서, 상기 보강체중 어느 하나를 필요한 차체구조물 보강부위에 삽착고정하여 자동차 조립라인에서 전착도장시 건조로 열에 의해 발포, 접착 및 경화되면서 차체간극에 접착고정되게하면 가벼우면서도 금속보강재만으로 보강한 것과 충격강도 및 내열성등은 동일 또는 유사하거나 그보다 우수하면서 그 컴파운드 및 보강체의 제조 및 차체 보강부위의 적용공정은 간편 용이한 특징이 있고 보강 컴파운드 및 보강체의 제조공정이나 작업공정이 간편 용이하므로 금속보강재보다 비용이 훨씬 절감될 수도 있는 것이다.

본 발명 차량구조물의 보강제는 보강부위에 직접 보강제를 점착이나 접착등의 방법으로 보강할 수가 없을 경우에 미리 보강할 소정형태의 지지체에 보강제를 부착하여 보강체를 만들거나, 그 보강제만을 사용하여 보강할 소정형태의 보강체를 사출성형하거나, 보강부위에 고정하기 위한 금속고정구(클립등)를 감싸도록 보강제를 압출 성형하여 보강체를 성형하여 장착성이 용이한 장점이 있고 또한 차체구조물을 강도높게 보강하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 비스페놀A형 에폭시수지와, NBR(Nitril Butadiene Rubber)이나 CTBN (Carboxy-I- Terminated Butadiene Acrylonitrile Copolymer)변성 에폭시수지 중에서 선택된 점성부여제와, 요변성 및 증점작용과 유동성(흘러내림)방지작용을 하는 기능성 충전제인 퓸실리카(fumed silica)와, 보강제의 경량화용 충전제인 글라스버블(Glass Bubble)과, 캡슐형 발포제(encapsulating blowing agent)와 거기에 통상의 착색제, 충전제, 에폭시수지 경화제 및 경화촉진제를 첨가하는 것으로 구성되는 차량구조물 보강제용 컴파운드에 있어서,

   상기 비스페놀A형 에폭시수지와 NBR이나 CTBN변성 에폭시수지 대체용으로 상온에서 고형인 비스페놀A형 에폭시수지만을 점성부여제로 하여 전체 보강제에 대하여 50∼70wt% 첨가하고 충전제인 글라스버블은 전체 보강제에 대하여 20∼40wt%로 다량 첨가한 것에 통상의 착색제, 충전제, 에폭시수지 경화 및 촉진제를 첨가하여 60∼90℃의 온도로 완전용융 및 혼련 교반될 때까지 가열하여 보강제용 컴파운드를 얻는 것으로 구성됨을 특징으로 하는 차량구조물 보강제.
2. 제1항의 차량구조물 보강제의 차체 적용방법은 상기 제1항의 보강제용 컴파운드를 가온하여 시트압출기에서 압출하여 소정의 보강부위에 따른 용도별 패널형태로 프레스에 의해 절단가공후, 별도 성형된 보강부위별 형태로된 소정지지체(carrier)를 내삽한 금형내에 삽입후 프레싱하여 시트와 지지체가 합지된 보강체를 성형하거나, 상기 컴파운드를 가온하여 사출이나 압출 성형방법에 의하여 소정의 보강하고져 하는 부위형태로 보강체를 성형하거나, 보강부위에 고정하기 위한 소정의 금속고정구를 금형내에 미리 삽입고정후 그 금형에 상기 컴파운드를 가온한 상태로 사출하여 그 고정구를 컴파운드가 감싸도록한 보강체를 성형하는 것중 어느 한가지 방법으로 보강체를 성형한 다음 보강코저하는 차량구조물 부위에 삽착 고정하여 차체 조립이 완성된 후 전착도장시 건조로 열에 의해 발포, 경화 및 접착 고정되게 하는 것으로 구성됨을 특징으로 하는 차체구조물 보강제의 차체 적용방법.