KR101319161B1 - 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 사출 성형 방법, 장치및 재료 - Google Patents

현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 사출 성형 방법, 장치및 재료 Download PDF

Info

Publication number
KR101319161B1
KR101319161B1 KR1020077020347A KR20077020347A KR101319161B1 KR 101319161 B1 KR101319161 B1 KR 101319161B1 KR 1020077020347 A KR1020077020347 A KR 1020077020347A KR 20077020347 A KR20077020347 A KR 20077020347A KR 101319161 B1 KR101319161 B1 KR 101319161B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
acrylate
actinic
meth
composition
Prior art date
Application number
KR1020077020347A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070107110A (ko
Inventor
토마스 페이-오이 림
로버트 피. 크로쓰
시엔-쿤 추
데보라 이. 두크
주니어 마티아스 이. 리이스트로
알프레드 에이. 데카토
안토니 알. 호렐리크
제임스 이. 라이온베르거
Original Assignee
헨켈 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헨켈 코포레이션 filed Critical 헨켈 코포레이션
Publication of KR20070107110A publication Critical patent/KR20070107110A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101319161B1 publication Critical patent/KR101319161B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0888—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using transparant moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0053—Producing sealings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0833—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using actinic light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14336—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article
    • B29C2045/14459—Coating a portion of the article, e.g. the edge of the article injecting seal elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B29C67/246—Moulding high reactive monomers or prepolymers, e.g. by reaction injection moulding [RIM], liquid injection moulding [LIM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/26—Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/26—Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
    • B29L2031/265—Packings, Gaskets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/756—Microarticles, nanoarticles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2200/00—Chemical nature of materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • C09K2200/06—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers
    • C09K2200/0615—Macromolecular organic compounds, e.g. prepolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09K2200/0625—Polyacrylic esters or derivatives thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 액체 사출 성형에 의해 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱 특별하게는, 본 발명은 액체 사출 성형에 의해 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 저압 및 실온 공정에 관한 것이다.
사출 성형, 개스킷, 현장 경화

Description

현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 사출 성형 방법, 장치 및 재료 {Injection Molding Process, Apparatus and Material for Forming Cured-in-Place Gaskets}
본 발명은 액체 사출 성형에 의해 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 방법에 관한 것이다. 더욱 특별하게는, 본 발명은 액체 사출 성형에 의해 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 저압 및 실온 공정에 관한 것이다.
현장 경화 개스킷은 개스킷-형성 재료를 금형 내로 액체 사출함으로써 형성되어 왔다. 전형적인 방법은 고온 및/또는 고압 액체 사출의 사용을 포함한다. 예를 들면, 전형적인 방법은 미국 특허 제 5,597,523 호(Sakai 등)에 기재되어 있다. 성형 방법 및 성형 장치는 24,500 kPa(3,500 psig)의 상승된 압력 및 250℃(480°F)의 상승된 온도를 모두 사용할 것을 필요로 한다. 상부 및 하부 금형이 하나로 짝지어져 그 사이의 금형 공동을 정의한다. 에폭시 수지 또는 플라스틱 고무와 같은 액체 개스킷 재료가 금형 공동에 2,900 kPa(430 psig)로 펌프주입된다. 금형 및 개스킷 재료는 약 250℃(480°F)로 가열된다. 상기 개스킷 재료가 상기 금형 공동 내에 펌프주입된다. 상기 금형을 그 후, 24,500 kPa(3,500 psig)의 상승된 압력에서 클램프로 한데 고정한다. 개스킷 재료가 경화된 후, 상기 금형 및 개스킷을 실온까지 식힌다. 상기 방법은 상기 개스킷 재료를 사출 및 경화시키는 데 약 1 분을 소요하는 것으로 기재되어 있다. 그러나, 그러한 높은 압력 및 온도를 그렇게 짧은 순환 시간 동안 사용하는 것은 압력 및 온도의 그렇게 큰 변동을 견딜 수 있는 한편 개스킷을 형성하는 데 긴밀한 허용오차를 유지할 수 있는 금속성 금형의 사용을 필요로 하며, 이는 상기 장치 및 방법을 고비용으로 만들고 작업하기 어렵게 한다.
미국 특허 제 6,387,303 호(Jones 등)는 실온에서 경화가능한 개스켓-형성 재료의 사용을 통해 상승된 온도의 사용을 피하는 성형 방법 및 장치를 기재한다. 상기 금형 및 개스킷-형성 재료는 실온 경화가능한 재료의 중합을 방지하기 위해 약 0℃(32°F)로 냉각되는 것으로 기재되어 있다. 상기 개스킷-형성 재료는 실온 경화가능한 실리콘 고무 또는 무기(anaerobically) 경화성 아크릴레이트 화합물인 것으로 기재되었고, 이는 상기 개스킷을 형성하기 위해 온도 순환을 이용한다.
따라서, 고압의 사용을 필요로 하지 않고, 실온으로부터 온도의 순환을 필요로 하지 않는 개스킷의 형성 방법에 대한 요구가 존재한다. 또한 그러한 조건 하에 개스킷을 형성하는 데 유용한 화학선 경화가능한 조성물에 대한 필요가 존재한다.
발명의 요약
본 발명의 하나의 국면에서는, 액체 사출에 의해 개스킷을 제조하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 화학선 경화가능한 (메트)아크릴레이트-관능화 폴리(메트)아크릴레이트 조성물을 제공하고; 둘러싸인 개스킷-형성 공동 및 상기 공동 과 소통하는 사출 포트를 정의하는 사출 금형을 제공하고 (상기 금형은 그를 통해 화학선 투과를 허용하기 위한 화학선 전달 수단을 포함함); 상기 조성물을 약 65℃(150°F) 이하의 온도 및 약 1,030 kPa(150 psig) 이하의 압력에서 상기 금형 내로 사출하여 상기 공동을 채우고; 상기 금형에서 상기 조성물을 경화시키기 충분한 양으로 상기 화학선 전달 수단을 통해 화학선을 투과시켜 상기 개스킷-형성 공동에서 개스킷을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 하나의 국면에서, 상기 화학선 전달 수단은 그를 통해 화학선을 직접 투과시켜 상기 조성물을 경화시키는 금형 표면을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 금형 벽의 적어도 일부는 광-투과성 플라스틱 또는 유리 금형을 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에서, 상기 화학선 전달 수단은 화학선 전달 채널을 포함할 수 있고, 이는 상기 금형을 통해 상기 화학선-경화 조성물에 화학선을 전달한다. 바람직하게는, 상기 화학선 전달 수단은 광학 섬유를 포함한다.
바람직하게는, 상기 사출 온도는 약 10℃(50°F) 내지 약 66℃(150°F)이다. 더욱 바람직하게는, 상기 사출 온도는 약 20℃(50°F) 내지 약 25℃(77°F)의 온도를 포함하여, 약 20℃(68°F) 내지 약 50℃(120°F)이다. 더 더욱 바람직하게는, 상기 사출 온도는 실온 부근이다.
바람직하게는, 상기 사출 압력은 약 140 kPa (20 psig) 내지 약 1,030 kPa(150 psig)이다. 더욱 바람직하게는, 상기 사출 압력은 약 620 kPa (90 psig) 이하, 예를 들면 약 345 kPa (50 psig) 내지 약 620 kPa(90 psig)이다.
바람직하게는, 상기 방사 노출은 약 5 분 이하 동안 지속되고, 바람직하게는 주로 전자기 스펙트럼의 가시 영역의 방사이다.
본 발명의 또 다른 국면에서, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물은, (메트)아크릴레이트에 의해 종결되고 골격의 일부로 n-부틸 아크릴레이트를 포함하는 것과 같은 (메트)아크릴레이트-관능화 폴리(아크릴레이트)를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물은 약 0.8 mm (1/32 인치) 내지 약 9.5 mm (3/8 인치) 범위, 예를 들면 3.2 mm(1/8 인치)의 직경을 갖는 노즐을 통하는 등에 의해 약 50 g/분 내지 약 500 g/분의 속도로, 약 140 kPa (20 psig) 내지 약 830 kPa (120 psig) 범위, 예를 들면 약 690 kPa (90 psig) 이하의 압력에서 압출가능하다.
바람직하게는, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물은 약 100 Pas (100,000 cPs) 내지 약 1,000 Pas (1,000,000 cPs)의 점도를 갖는다.
바람직하게는, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물은 상기 전체 조성물의 약 8% 내지 약 20 중량%의 양으로 조합되어 존재하는 적어도 1종의 일관능 단량체를 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에서는, 저압 액체 사출에 의해 실온에서 개스킷 조성물을 형성하기 위한 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 대향하는 체결 표면을 갖는 첫 번째 및 두 번째 금형 부재 (상기 체결(짝을 이루는) 표면의 적어도 하나는 개스킷 형태의 공동 및 상기 공동과 유체 소통하는 포트를 가지며, 상기 금형 부재의 적어도 하나는 그를 통해 화학선을 투과시킴); 및 화학선의 공급원(그로부 터 발생되는 화학선은 상기 대향하는 체결 표면이 실질적으로 인접한 관계로 배치되어 있는 경우 상기 공동에 대하여 투과성임)을 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에서, 두 번째 금형 부재는, 밸브 커버 또는 오일 팬 등과 같은 (그러나 이에 국한되지 않음) 부품이며, 여기에서 상기 개스킷은 물리적 및/또는 화학적 수단에 의해 두 번째 금형 부재에 접착된다. 상기 첫 번째 금형 부재가 상기 어셈블리로부터 제거될 경우, 상기 개스킷은 상기 두 번째 금형 부재 위에서 제 자리에 머물러 경화된 개스킷을 포함하는 최종 어셈블리를 제공하고, 부품은 일체형 개스킷 어셈블리로 존재한다. 그러한 어셈블리는 종횡 비 및/또는 개스킷 단면 형태가 제어되거나 특정화될 수 있다는 점에서 전형적인 현장 경화 어셈블리에 비하여 장점을 갖는다. 제자리-압축 개스킷에 비하여, 본 발명은 개스킷을 별도로 형성하고 이어서 상기 개스킷을 상기 부품 위에 압축하거나 달리 위치시킬 필요를 없애준다.
도 1은 본 발명에 따르는 개스켓을 형성하기 위한 상단 및 바닥 금형 부재를 갖는 금형의 사시도이다.
도 2는 2-2 축을 따라 자른 도 1의 금형의 단면도이다.
도 3은 상단 금형 부재 및 바닥 금형 부재를 도시하는 도 2의 금형의 분해도이다.
도 4는 4-4 축을 따라 취한 도 3의 바닥 금형 부재의 상면도이다.
도 5는 5-5 축을 따라 취한 도 4의 바닥 금형 부재의 좌측 입면도이다.
도 6은 6-6 축을 따라 취한 도 4의 바닥 금형 부재의 우측 입면도이다.
도 7은 7-7 축을 따라 취한 도 4의 바닥 금형 부재의 단면도이다.
도 8은 투명 재료를 갖는 상단 금형 부재를 도시하는 도 1의 상단 금형 부재의 사시도이다.
도 9는 9-9 축을 따라 취한 도 8의 투명한 상단 금형 부재의 단면도이다.
도 10은 그를 통해 광 투과성 도관을 갖는 도 1의 상단 금형 부재의 사시도이다.
도 11은 상기 상단 금형 부재를 통해 횡단하는 도관을 도시하는 11-11 축을 따라 자른 도 10의 상단 금형 부재의 단면도이다.
도 12는 상기 상단 금형 부재의 투명한 부분에서 끝나는 광 투과성 도관을 도시하는 도 11의 상단 금형 부재의 또 다른 국면의 부분 측면도이다.
도 13은 상기 상단 금형 부재의 투명한 부분 내에 배치된 광투과성 도관을 도시하는 도 11의 상단 금형 부재의 또 다른 국면의 부분 측면도이다.
도 14는 본 발명의 상단 금형 부재와 소통하는 광원의 개략도이다.
도 1은 본 발명에 따르는 현장 경화 개스킷을 형성하는 데 유용한 금형(10)의 사시도이다. 금형(10)은 도시된 것과 같이 상호-관련된, 상부 금형 부재(12), 하부 금형 부재(14), 및 사출 포트(16)를 포함한다. 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 사출 포트(16)는 상기 금형 공동(18)과 유체 소통에 있다. 본 발명의 낮은 압력, 즉 약 690 kPa (100 psi) 미만의 압력, 및 낮은 온도, 즉 대략 실온의 작업으로 인하여, 금형(10)은 보다 높은 압력 및 온도에 적합한 재료를 갖는 금형 부재에 대한 필요를 없애준다. 스테인레스 스틸과 같은 상기 물질은 종종 금형으로 기계화 또는 제작하는 데 더 많은 비용이 소요되며 더 어렵다. 바람직하게는, 본 발명의 금형 부재(12, 14)는 플라스틱이나 알루미늄 같이 덜 고가인 재료로부터 적합하게 형성될 수 있다. 플라스틱은 열형성된 플라스틱을 포함할 수 있다.
여기에서 사용되는 "실온"이라는 용어 및 그 변형은 산업 환경의 전형인 주위 온도를 의미한다. 그러한 주위 온도는 종종 "실온"이라는 용어의 통상적인 사용, 즉, 약 20℃ (68°F) 내지 약 25℃(77°F)보다 더 넓은 범위의 것이다. 예를 들면, 산업 환경은 약 10℃(50°F) 내지 약 40℃(100°F)의 주위 온도를 가질 수 있다.
도 2는 2-2 축을 따라 자른 도 1의 금형(10)의 단면도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 상부 금형 부재(12)는 금형 공동(18)을 포함한다. 액체 개스킷-형성 조성물은 사출 포트(16)를 통해 금형 공동(18) 내로 도입될 수 있다.
도 3은 도 2의 금형(10)의 부분-소실도이다. 금형 부재(12)는 체결 표면(13)을 포함하고, 금형 부재(14)는 체결 표면(15)을 포함한다. 상기 금형 부재(12) 및 (14)는 도 2에 도시된 것과 같이 서로에 대하여 정렬되어, 체결 표면(13 및 15)이 실질적으로 서로에 대하여 병렬되도록 할 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 개스킷(17)은 금형 공동(18)으로부터 제거되어 상기 체결 표면(15)에 부착된다.
도 4에 도시된 것과 같이, 금형 공동(18)의 상면도는 폐쇄된 외곽 디자인의 형태이다. 금형 공동(18)은 도 4에서 둥글린 직사각형으로 도시되었지만, 본 발명은 그에 국한되지 않으며 다른 형태를 가진 공동이 적합하게 사용될 수 있다. 또한, 상기 금형 공동(18)의 단면 형태는 도 2에서 원형 또는 반원형으로 도시되었지만, 본 발명은 그에 국한되지 않으며 다른 단면 형태가 적합하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 단지 상부 금형 부재(12)에서 금형 공동(18)을 갖도록 제한되지 않으며, 금형 부재(12, 14)의 하나 또는 양자가 적절하게 상기 금형 공동을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 상기 금형(12)은 두 번째 포트(20)를 포함할 수 있다. 상기 두 번째 포트(20)는 상기 금형 공동(20)과 유체 소통에 있다. 상기 두 번째 포트(20)는 상기 공동(18)이 상기 개스킷-형성 재료로 채워질 때 그를 탈기체하기 위해 사용될 수 있다. 상기 개스킷-형성 재료가 상기 포트(16)를 통해 상기 공동(18)에 도입될 때, 공기가 상기 두 번째 포트(20)를 통해 빠져나가 상기 금형 공동(20)을 탈기체할 수 있다. 상기 두 번째 포트(20)의 크기는 본 발명을 제한하지 않는다. 바람직하게는, 상기 두 번째 포트(20)의 크기, 즉, 단면 길이는 공기의 배출을 허용하지만 그를 통한 개스킷-형성 재료의 액체 흐름을 제한하도록 충분히 작게 최소화된다. 달리 말하면, 상기 두 번째 포트(20)의 크기는 공기가 그를 통해 흐를 수 있지만 액체 개스킷-형성 재료의 실질적인 흐름을 저해하는 바늘-구멍 크기일 수 있다. 또한, 본 발명은 단일 포트(16) 또는 단일 포트(20)의 사용에 국한되지 않으며, 다수의 포트가 개스킷 재료의 도입 및/또는 공기의 배출을 위해 사용될 수 있다.
도 5는 도 4의 5-5 축을 따라 자른 금형 부재(12)의 단면도이다. 도 5에 도시된 것과 같이, 사출 포트(16)는 적합하게는 상기 금형 부재(12)의 공동 또는 구멍일 수 있다. 상기 사출 포트(16)의 부분은 실에 꿰이거나 (도시되지 않음), 상기 개스킷-형성 재료가 그를 통해 전달될 수 있는 밸브 (도시되지 않음) 또는 튜브나 호스(도시되지 않음)를 가질 수 있다.
도 6은 도 4의 6-6 축을 따라 자른 금형 부재(12)의 단면도이다. 도 6에 도시된 것과 같이, 포트(20)는 적합하게는 상기 금형 부재(12)의 공동 또는 구멍일 수 있다. 상기 포트(20)의 부분은 공기 및/또는 개스킷-형성 재료의 배출을 조절하기 위한 밸브(도시되지 않음)를 가질 수 있다.
도 7은 도 4의 7-7 축을 따라 자른 금형 부재(12)의 단면도이다. 상기 금형 공동(18)은 그 체결 표면(13)에서 상기 금형 부재(12) 내로 뻗어있는 것으로 도시되어 있다.
도 8은 금형 부재(12)가 투명한 재료로 만들어지거나 그를 포함할 수 있음을 도시하는 금형 부재(12)의 사시도이다. 바람직하게는, 상기 금형 부재(12)는 화학선, 예를 들면 자외선 (UV) 방사에 대하여 투명, 즉, 투과성 또는 실질적으로 투과성이다. 상기 투명한 금형 부재(12)의 단면도가 도 9에 도시되어 있다.
도 10은 그를 통하는 하나 이상의 구멍 또는 도관(24)을 도시하는 금형 부재(12')의 사시도이다. 금형 부재(12')의 단면도인 도 11에 도시된 것과 같이, 상기 도관(24)은 금형 부재(12')를 통해 완전히 뻗어있을 수 있다. 도 10 및 11에 도시된 것과 같이, 상기 금형 부재(12')는, 상기 도관(24)이 경화하는 자외선 또는 경화하는 화학선(도시되지 않음)의 투과를 허용할 수 있으므로, 투명한 재료로 만들어져야 할 필요가 없다. 그러나 본 발명은 이에 국한되지는 않는다. 예를 들면 도 12에 도시된 것과 같이, 상기 도관(24)은 상기 금형 부재(12')를 통해 완전히 뻗어있을 필요는 없다. 도관(24)은 상기 금형 부재(12')를 통해 단지 부분적으로 뻗어있을 수 있다. 바람직하게는, 상기 도관(24) 아래 상기 금형 부재(12')의 부분(12b)은 그를 통해 화학선의 투과를 허용하도록 투명한 재료로 만들어진다. 도 12에 도시된 것과 같이, 금형 부재(12')의 나머지 부분(12a)은 투명한 재료로 만들어질 필요가 없다. 또한, 본 발명은 상기 도관(24)의 바로 말단에 근접하여 위치한 투명한 재료(12b)를 갖는 부분적으로 뻗어있는 도관(24)에 국한되지 않는다. 예를 들면, 도 12에 도시된 것과 같이, 상기 금형 부재(12')의 상당한 부분이 투명한 재료(12b)를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 금형 부재(12')의 상단 부분(15)은 불투명한 재료(12a)를 포함한다.
화학선을 전달하기 위한 시스템을 도 14에 개략적으로 도시한다. 광원(26)이 전자기 스펙트럼의 가시광선 및/또는 UV 범위에서의 방사과 같은 화학선을 발생시킨다. 상기 화학선은 섬유 광학 케이블(28)을 통과한다. 상기 케이블(28)은 상기 금형 부재(12, 12') 내에 위치할 수 있다. 상기 케이블(28)은 상기 금형 부재(12)로 광원 또는 케이블(28)을 탈착가능하게 고정하기 위한 광 가이드(30)를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 액체 사출에 의해 개스킷을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 화학선 경화가능한 (메트)아크릴레이트 관능화 폴리(메트)아크릴레이트 조성물을 제공하고; 둘러싸인 개스킷-형성 공동(18) 및 상기 공동(18)과 소통하는 사출 포트(16)를 정의하는 사출 금형(10)을 제공하고 (상기 금형(10)은 화학선 투과를 허용하기 위한 화학선 전달 수단을 포함함); 상기 조성물을 약 50℃(120°F) 이하의 온도 및 약 690 kPa(100 psig) 이하의 압력에서 상기 금형 내로 사출하여 상기 공동(18)을 채우고; 상기 금형(10)의 화학선 전달 수단을 통해 경화가능한 양의 화학선을 투과시켜 상기 조성물을 개스킷으로 경화시키는 단계를 포함한다. 상기 금형(10)은 대향하는 체결 표면(13, 15)을 갖는 2 개의 부재(12, 14)로써 적어도 2 개의 부재(12, 14)를 포함할 수 있다. 상기 조성물이 상기 금형 공동(18) 내로 펌프주입 또는 달리 가압될 때, 상기 조성물은 마찰을 고려할 때 주위 온도보다 높은 온도, 즉 약 50℃ (120°F) 이하를 나타낼 수 있다. 상기 약간 상승된 온도는 상기 조성물의 열 중합 온도 아래이다.
바람직하게는, 상기 개스킷-형성 재료는 3.2 mm(0.125 인치) 노즐을 통해 약 620 kPa(90 psig)의 압력에서 약 50 g/분 내지 약 500 g/분의 압출 속도를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 상기 액체 조성물은 3.2 mm(0.125 인치) 노즐을 통해 약 620 kPa(90 psig)의 압력에서 약 100 g/분 내지 약 200 g/분의 압출 속도를 갖는다.
상기 압출 속도는 산업 표준 기술에 의해 측정될 수 있다. 예를 들면, 시험 장치는 밀봉제 총(Semco(R) 모델 250 또는 동등물), 카트리지(Semco(R) 모델 250-C6 또는 250-C8 또는 동등물), 및 3.2 mm (0.125 인치) 오리피스를 갖는 노즐(Semco(R) 440 또는 동등물)을 포함할 수 있다. 상기 장치 및 그의 어셈블리는 셈코 어플리케이션 시스템즈(Semco Application Systems, Glendale, CA)로부터 시판된다. 액체 조성물을 카트리지에 위치시킨 후, 카트리지 내의 압력을 620 kPa(90 psi)로 조절한다. 다음, 압출 속도는 620 kPa(90 psi)에서 15 초 후 노즐을 통과한 물질의 양을 칭량함으로써 결정된다.
더 높은 압출 속도를 갖는 조성물은 약 690 kPa (100 psig) 이하의 낮은 사출 압력에서 가공하기가 더욱 어렵다. 더 낮은 압출 속도를 갖는 조성물은 공동을 적절하게 채워 그 안에 적절하게 개스킷을 형성하지 못할 수 있다. 바람직하게는, 상기 액체 조성물은 25℃(77°F)에서 약 0.01 Pas (10 센티포아즈 또는 cPs) 내지 약 1,000 Pas(1,000,000 cPs)의 점도를 갖는다. 더욱 바람직하게는, 상기 액체 조성물은 약 100 Pas (100,000 cPs) 내지 약 1,000 Pas(1,000,000 cPs)의 점도를 갖는다.
액체 조성물의 사출 이전, 상기 금형 부재(12, 14)의 체결 표면(13, 15)을 각각 정렬시켜 금형 공동(18)을 정의한다. 정렬 후 상기 금형 부재(12, 14)를, 개스킷-형성 조성물의 사출 단계에 앞서 서로에 대하여 고정시킬 수 있다.
본 발명의 상기 국면의 방법은, 액체인 화학선 경화가능한 개스킷-형성 조성물의 사출 이전 또는 사출하는 동안 상기 공동을 탈기체하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 탈기체 단계는 공동(18)과 유체 소통하는 두 번째 포트(20)를 통해 탈기체하는 것을 포함한다.
공동(18)의 탈기체 및 전술한 유체 성질을 이용하여, 상기 액체 조성물은 과도한 액체 취급 압력, 즉 실질적으로 690 kPa (100 psig) 이상의 압력을 필요로 하지 않고 상기 공동(18)에 완전히 채워진다. 바람직하게는, 상기 액체 조성물은 약 690 kPa (100 psig) 이하의 유체 취급 압력에서 상기 공동(18)에 완전히 채워진다.
상기 조성물이 경화되거나 적어도 부분적으로 경화된 후, 상기 금형 부재(12, 14)를 서로로부터 이탈시켜 개스킷을 노출시킬 수 있고, 그 후 상기 개스킷을 상기 금형 공동(18)으로부터 꺼낼 수 있다.
바람직하게는, 상기 액체 조성물은 약 5 분 이내에 실온 또는 거의 실온에서 경화된다. 더욱 바람직하게는, 상기 액체 조성물은 1 분 이내에 경화되며, 예를 들면 30 초 이내에 경화된다.
상기 화학선 경화성 조성물은 1-부분 액체 조성물일 수 있고, 이는 발포된 개스킷을 제조하기 위해 부피 팽창제를 포함할 수 있다.
화학선 경화성 조성물을 위한 개스킷을 형성하기 유용한 재료는 화학선 경화성 실록산, 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리에테르, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 이들의 공중합체 및 이들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 상기 경화성 재료는 적어도 2종의 (메트)아크릴로일 부속 기를 갖는 (메트)아크릴로일 관능화 재료를 포함한다. 바람직하게는, 상기 (메트)아크릴로일 부속 기는 OC(O)C(R1)=CH2(R1은 수소 또는 메틸)로 표시된다. 더욱 바람직하게는, 상기 액체 개스킷-형성 재료는 (메트)아크릴로일-말단을 갖는 폴리 아크릴레이트이다. (메트)아크릴로일-말단을 갖는 폴리 아크릴레이트는 바람직하게는 약 3,000 내지 약 40,000, 더욱 바람직하게는 약 8,000 내지 약 15,000의 분자량을 가질 수 있다. 또한, 상기 (메트)아크릴로일-말단을 갖는 폴리 아크릴레이트는 25℃(77°F)에서 바람직하게는 약 2,000 Pas (200,000 cPs) 내지 약 8,000 Pas (800,000 cPs), 더욱 바람직하게는 약 4,500 Pas (450,000 cPs) 내지 약 5,000 Pas (500,000 cPs)의 점도를 가질 수 있다. 그러한 경화성 (메트)아크릴로일-말단을 가진 재료의 세부사항은 유럽 특허 출원 EP 1 059 308 A1 (Nakagawa 등) 호에서 찾아볼 수 있고, 카네카 코포레이션(Kaneka Corporation, Japan)으로부터 상품명 RC220C, RC210C, RC200C 및 RC100C 등으로 시판된다. RC220C, RC210C 및 RC200C는 각각 치환되거나 치환되지 않은 알킬아크릴레이트, 예를 들면 에틸 아크릴레이트, 2-메톡시에틸 아크릴레이트 및 n-부틸 아크릴레이트(분자량에 의해 변하는)의 조합으로 된 삼원 중합체인 한편, RC100C는 n-부틸 아크릴레이트의 단독 중합체인 것으로 생각된다.
바람직하게는, 상기 액체 조성물은 광개시제를 포함한다. 위에서 언급된 본 발명의 유익 및 장점을 제공하기 위해 다수의 광개시제가 여기에 사용될 수 있다. 광개시제는 상기 광경화성 조성물이 전체적으로 화학선과 같은 전자기 방사에 노출될 경우 경화 과정의 신속함을 향상시킨다. 여기에서 사용하기 적합한 광개시제의 예는 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터 상품명 "어가큐어(IRGACURE)" 및 "다로커(DAROCUR)" 하에 시판되는 광개시제, 구체적으로 어가큐어 184 (1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤), 907 (2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노 프로판-1-온), 369 (2-벤질-2-N,N-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부탄온), 500 (1-히드록시 시클로헥실 페닐 케톤 및 벤조페논의 조합), 651 (2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논), 1700 (비스(2,6-디메톡시벤조일-2,4,4-트리메틸 펜틸) 포스핀 옥시드 및 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온의 조합), 819 [비스(2,4,6-트리메틸 벤조일) 페닐 포스핀 옥시드], 2022 [다로커 1173(후술함)에 용해된 어가큐어 819] 및 다로커 1173 (2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판-1-온) 및 4265 (2,4,6-트리메틸벤조일디페닐-포스핀 옥시드 및 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온의 조합); 및 가시광선 [청색] 광개시제, dl-캄파퀴논 및 어가큐어 784DC를 비제한적으로 포함한다. 물론, 상기 물질의 조합이 또한 여기에서 사용될 수 있다.
여기에서 유용한 기타 광개시제는 메틸, 에틸, 프로필 및 부틸 피루베이트와 같은 알킬 피루베이트, 그리고 페닐, 벤질과 같은 아릴 피루베이트, 및 적절하게 치환된 그의 유도체를 포함한다. 여기에 사용하기 특히 적합한 광개시제는 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논(예, 어가큐어 651), 및 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판 (예, 다로커 1173), 비스(2,4,6-트리메틸 벤조일) 페닐 포스핀 옥시드 (예, 어가큐어 819)와 같은 자외선 광개시제, 및 비스(2,6-디메톡시벤조일-2,4,4-트리메틸펜틸)포스핀 옥시드 및 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(예, 어가큐어 1700)의 자외선/가시광선 광개시제 조합, 뿐만 아니라, 가시광선 광개시제인 비스(η5-2,4-시클로펜타디엔-1-일)-비스[2,6-디플루오로-3-(1H-피롤-1-일)페닐]티타늄(예, 어가큐어 784DC)을 포함한다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명과 관련하여 유용한 화학선은 자외선, 가시광선, 및 이들의 조합을 포함한다. 바람직하게는, 상기 액체 개스킷-형성 재료를 경화시키는 데 사용되는 화학선은 약 200 nm 내지 약 1,000 nm의 파장을 갖는다. 유용한 자외선(UV)은 UVA(약 320 nm 내지 약 410 nm), UVB (약 290 nm 내지 약 320 nm), UVC (약 220 nm 내지 약 290 nm) 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 유용한 가시광선은 청색광, 녹색광 및 이들의 조합을 비제한적으로 포함한다. 상기 유용한 가시광선은 약 450 nm 내지 약 550 nm의 파장을 갖는다.
전술한 (메트)아크릴레이트 관능화 폴리(메트)아크릴레이트 조성물 뿐만 아니라, 상기 조성물은 (메트)아크릴로일-말단을 갖는 폴리에테르, (메트)아크릴로일-말단을 갖는 폴리올레핀, (메트)아크릴로일-말단을 갖는 폴리우레탄, (메트)아크릴로일-말단을 갖는 폴리에스테르, (메트)아크릴로일-말단을 갖는 실리콘, 이들의 공중합체, 및 이들의 조합에서 선택된 적어도 2 개의 (메트)아크릴로일 부속 기를 갖는 (메트)아크릴로일-말단을 갖는 화합물을 더 포함할 수 있다.
상기 조성물은 또한 반응성 희석제, 고무 인성강화제, 실리카 충전제와 같은 충전제, 산화방지제 및/또는 이형제를 더 포함할 수 있다.
반응성 희석제로서, 상기 조성물은 일관능 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 유용한 일관능 (메트)아크릴레이트는 화학식 CH2=C(R)COOR2 (상기 식에서, R은 H, CH3, C2H5 또는 Cl 등의 할로겐이고, R2는 C1-8 모노- 또는 비시클로알킬, 헤테로고리 중 최대 2 개의 산소 원자를 갖는 3 내지 8-원 헤테로고리 기, H, 알킬, 히드록시알킬 또는 아미노알킬(상기 알킬 부는 C1-8 직쇄 또는 분지화된 탄소 원자 사슬임)이다)의 일반 구조에 의해 포함될 수 있다. 특히 바람직하고, 상기 구조의 어떤 것에 해당하는 구체적인 일관능 (메트)아크릴레이트 단량체 중에, 히드록시프로필 메타크릴레이트, 2-히드록시에틸 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 2-아미노프로필 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트, 2-에틸 헥실 메타크릴레이트 및 상응하는 아크릴레이트가 있다.
뿐만 아니라, N,N-디메틸 아크릴아미드 ("DMAA") 아크릴산, 및 -카르복시에틸 아크릴레이트(Rhodia로부터 상품명 SIPOMER 하에 시판되는 것과 같은)가 본 발명의 실시에 유용하게 사용된다.
상기 반응성 희석제의 시판되는 대표적인 예는 하기의 시료에 사용된 것들을 포함한다. 더욱 구체적으로, 사르토머 (SARTOMER) SR395 (이소데실 아크릴레이트, Sartomer Company, Inc., Exton, PA로부터 시판), 사르토머 SR495 (카프로락톤 아크릴레이트, Sartomer로부터 시판), 사르토머 SR531 (고리형 트리메틸올프로판 포르말 아크릴레이트, Sartomer로부터 시판), 및 사르토머 PRO6622 (3,3,5-트리메틸시클로헥실 아크릴레이트, Sartomer로부터 시판)가 각각, 단독으로, 또는 서로와의 조합으로 또는 다른 인지된 반응성 희석제와 함께, 적절한 선택이다.
사용될 경우, 상기 반응성 희석제는 0.5 내지 약 50 중량%, 예를 들면 약 5 내지 약 30 중량% 범위에서 사용되어야 한다.
상기 조성물은 또한 하기 시료에 사용된 것들과 같은 고무 인성강화제를 포함할 수도 있다. 더욱 구체적으로, 시판되는 것들은 바막(VAMAC) DP (DuPont으로부터 시판되는 에틸렌 아크릴계 디폴리머 엘라스토머), 하이카 (HYCAR) VTBN (Hanse Chemie로부터 시판되는 메타크릴레이트-관능성 아크릴로니트릴-부타디엔-공중합체), 하이파론 (HYPALON) 20 (DuPont으로부터 시판되고, 96%를 초과하는 클로로술폰화된 폴리에틸렌, 0.4% 미만의 사염화 탄소, 0.04% 미만의 클로로포름 및 2% 미만의 탈크인 것으로 보고된), 네오프렌 (NEOPRENE) AD-10 (DuPont으로부터 시판되고, 98%를 초과하는 2-클로로-1,3-부타디엔 중합체 및 공중합체, 1% 미만의 물 및 1% 미만의 탈크인 것으로 보고된), 니폴 (NIPOL) IR2200L (Zeon으로부터 시판되고, 99%를 초과하는 폴리이소프렌 중합체인 것으로 보고된), 리카크릴 (RICACRYL) 3100 (Sartomer로부터 시판되고 메타크릴화된 폴리부타디엔 저-관능성 UV-경화성 수지인 것으로 보고된), 및 이들의 조합을 포함한다.
사용될 경우, 상기 고무 인성강화제는 약 0.5 내지 약 30 중량%, 예를 들면 약 2.5 내지 약 10 중량% 범위에서 사용되어야 한다.
충전제로서, 상기 조성물은 예를 들면 카보트 코포레이션(Cabot Corporation)으로부터 상품명 카보실(CABOSIL) 하에, 또는 워커(Wacker)로부터 상품명 HDK-2000 하에 시판되는 것들과 같은 실리카 충전제를 포함할 수 있고, 그 각각을 이하의 시료에서 나타낸다.
사용될 경우, 충전제는 약 0.5 내지 약 30 중량%, 예를 들면 약 5 내지 약 20 중량% 범위에서 사용되어야 한다.
산화방지제로서, 상기 조성물은 시바 스페셜티 케미칼즈로부터 상품명 어가녹스 하에 시판되는 것들을 포함할 수 있고, 그 대표적인 것을 이하의 시료 중 몇 가지 예에서 보인다.
사용될 경우, 산화방지제는 약 0.1 내지 약 5 중량%, 예를 들면 약 0.3 내지 약 1 중량% 범위에서 사용되어야 한다.
이형제로서, 상기 조성물은 예를 들면 크롬턴 코포레이션(Crompton Corporation)으로부터 상품명 몰드-프로 (MOLD-PRO) 678 (분말화된 스테아르산) 하에 시판되는 것들을 포함할 수 있다.
사용될 경우, 상기 이형제는 약 0.1 내지 약 5 중량%, 예를 들면 약 0.25 내지 약 0.5 중량% 범위에서 사용되어야 한다.
선택적으로, 또는 대체하여, 상기 액체 조성물의 도입 이전 상기 공동(18)에 이형제가 적용될 수 있다. 필요하다면, 이형제는 경화된 개스켓을 상기 금형 공동으로부터 쉽게 꺼내는 데 도움을 준다. 유용한 이형 조성물은 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 건조 스프레이, 및 실리콘 또는 유기 오일과 같은 분무-오일 또는 닦기-오일을 비제한적으로 포함한다. 유용한 이형 조성물은, 금속 표면과 화학적으로 및/또는 물리적으로 반응성인, 적어도 하나의 말단 위에 베타인, 히드록실, 카르복실, 암모늄 염 기 및 이들의 조합과 같은 유기 친수성 기로 말단 치환된 C6 내지 C14 퍼플루오로알킬 화합물을 포함하는 조성물을 비제한적으로 포함한다. 헨켈(Henkel)의 프레코테 (FREKOTE) 브랜드 하에 시판되는 것들과 같은 다양한 이형제가 입수가능하다. 뿐만 아니라, 이형제는 금형 형태로 형성될 수 있는 열가소성 막일 수 있다.
본 발명의 하나의 국면에서, 화학선의 공급원을 제공하는 단계는 화학선 투과성 부재로서 2 개 금형 부재(12, 14)의 적어도 하나를 제공하고; 상기 투과성 부재를 통해 화학선을 투과시키는 단계를 비제한적으로 포함한다. 상기 투과성 부재를 통해서 및 상기 액체 조성물 위에 투과되는 화학선의 양은 탐지 및 모니터링될 수 있다. 상기 액체 조성물 위에 투과되는 화학선의 양은 상기 화학선 수준이 소정의 최소 값까지 감소할 때 증가될 수 있다. 상기 투과성 부재의 체결 표면은 상기 방사 수준이 소정의 최소값까지 감소되어 그를 통해 화학선 투과를 증가시킬 때 간단히 닦일 수 있다. 그렇지 않으면, 화학선의 양은 상기 투과성 부재의 체결 표면에 첫 번째 제거가능한 라이너를 제공하고; 상기 방사 수준이 소정 최소값까지 감소될 때 상기 첫 번째 제거가능한 라이너를 제거하고; 상기 투과성 부재의 체결 표면에 두 번째 제거가능한 라이너를 제공하여 그를 통한 화학선 투과를 증가시킴으로써 제어될 수 있다.
본 발명의 또 다른 국면에서, 본 발명의 폴리(메트)아크릴레이트 조성물은 약 0% 내지 90%의 폴리(메트)아크릴레이트 중합체 또는 공중합체, 적어도 2 개의 (메트)아크릴레이트 관능기를 함유하는 약 0% 내지 약 90%의 폴리(메트)아크릴레이트 중합체 또는 공중합체; 약 0 중량% 내지 약 90 중량%의 일관능 및/또는 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체; 약 0 중량% 내지 약 20 중량%의 광개시제; 약 0 중량% 내지 약 20 중량%의 첨가제, 예를 들면 산화방지제; 약 0 중량% 내지 약 20 중량%의 충전제, 예를 들면 발연 실리카; 약 0 중량% 내지 약 20 중량%의 레올로지 조절제; 약 0 중량% 내지 약 20 중량%의 접착 촉진제; 및/또는 약 0 중량% 내지 약 20 중량%의 형광 물질 또는 안료를 선택적으로 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 현장 경화 개스킷을 형성하기 위해 사용되는 조성물은 화학선 경화가능하며 약 40% 내지 90%의 (메트)아크릴레이트-관능화 폴리(메트)아크릴레이트 중합체; 약 0.5% 내지 약 50%의 반응성 희석제; 약 0.5% 내지 약 10%의 광개시제; 및 약 0.5% 내지 약 30%의 실리카 충전제를 포함하는 것이 바람직하며, 여기에서 상기 백분율은 전체 조성물의 중량 백분율을 기준으로 하고, 상기 조성물은 약 1,030 kPa (150 psig) 이하의 사출 압력에서 사출이 가능하도록 적절한 점도를 가지며, 상기 조성물은 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 방사 노출에 의해 경화될 경우 50 내지 85 ± 5 범위의 경도계 쇼어 A, 7.5 내지 9.0 MPa 범위의 인장 강도, 75 내지 250 범위의 신장율 및 2.5 내지 3.4 MPa의 100% 신장율에서의 탄성율, 및 25 내지 60% 범위의 150℃에서 70 시간 후 압축 세트(compression set)를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 국면에서는, 액체 사출 성형에 의해 실온에서 개스킷을 형성하기 위한 장치가 제공된다. 상기 시스템은 대향하는 체결 표면(13, 15)을 갖는 첫 번째 및 두 번째 금형 부재(12, 14) (여기에서 상기 체결 표면(13, 15)의 적어도 하나는 개스킷 형태의 공동(18) 및 상기 공동(18)과 유체 소통하는 포트(16)를 가지며, 상기 금형 부재(12, 14)의 적어도 하나는 그를 통해 화학선을 투과시킴); 및 화학선의 공급원을 포함한다.
공급원으로부터 발생된 방사는 상기 대향하는 체결 표면(13, 15)이 실질적으로 인접한 관계로 배치되어 있을 경우, 상기 공동(18)에 대하여 투과성이다. 상기 공동에 화학선을 투과시키기 위한 수단은 화학선 투과성 부재의 사용을 포함할 수 있고, 그럼으로써 상기 화학선이 상기 부재를 통해 직접 투과된다. 상기 화학선 투과성 부재는 상기 금형 부재(12, 14)의 하나 또는 양자일 수 있다. 상기 투과성 부재 또는 투과성 부재의 일부는 폴리카보네이트 아크릴레이트와 같은 투과성 열가소성 재료로 만들어질 수 있고/또는 그를 통해 화학선이 투과 또는 통과가능한 도관(24) 또는 섬유 광학 케이블(28) 등의 경로를 포함할 수 있다.
상기 장치는 또한 화학선 투과성 부재의 체결 표면에 인접하여 배치된 제거가능한 플라스틱 라이너를 더 포함할 수 있고, 여기에서 상기 플라스틱 라이너는 화학선 투과성 재료를 포함한다.
본 발명의 또 다른 국면에서, 개스킷-형태의 공동을 갖는 금형 부재의 하나는 그 자체가, 차량의 일부, 예를 들면 밸브 커버와 같은 제조 물품이거나 제조 물품의 일부이다. 본 발명의 조성물은 본 발명의 방법에 의해 상기 제조 물품 또는 그의 일부 등의 위에 직접 형성될 수 있다. 즉, 본 발명의 개스킷-형성 조성물을 경화시키고 화학선-전달-금형 부재를 제거하면, 상기 물품 또는 부품은 일체형 개스킷으로 제조되고, 이는 별도로 형성된 개스킷을 기계적으로 및/또는 화학적으로 부착해야 할 필요를 없애준다.
이하에 기재된 실시예는 다양한 시료를 제공하며, 여기에서 상이한 엘라스토머가 평가되고, 상이한 반응성 희석제가 평가되고, 상이한 고무 인성강화제가 평가되고, 상이한 충전제가 평가되고, 상이한 광개시제가 평가되고, 상이한 산화방지제 가 평가된다.
예를 들면 하기 표 1에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 1A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다.
성분 시료 번호 / Amt (wt%)
종류 정체 1 2 3 4 5

엘라스토머

 카네카 (KANEKA) RC 220C1 90 70 -- -- --
폴리이소프렌 디아크릴레이트 -- -- 70 -- --
보마르 (BOMAR) BR-7432 GHL2 -- -- -- 70 --
란 게노머 (RAHN GENOMER) 42153 -- -- -- -- 70
고무 인성강화제 바막 DP4 -- 6.5 6.6 6.5 6.5
산화방지제 어가녹스 10105 -- 0.3 -- 0.3 0.3
반응성 희석제
 이소보르닐 아크릴레이트 -- 13.2 -- 13.2 13.2
사르토머 SR3956 -- -- 13.4 -- --
실리카 충전제 카보실 TS-5307 8 8 8 8 8
광개시제 다로커 4265 2 2 2 2 2
1 카네카 코포레이션(Kaneka Corporation)으로부터 입수가능한 아크릴레이트-관능화 폴리(아크릴레이트)
2 보마르 스페셜티즈(Bomar Specialties)로부터 입수가능하고, 50℃에서 200,000 cPs의 점도를 가지며, 30% IBOA 및 2 phr 어가큐어 184에 조제될 때, 550의 신장율, 84A의 경도계 경도 및 2880 psi의 인장 강도를 갖는 지방족 폴리에스테르 우레탄 아크릴레이트
3 란 유에스에이 코포레이션(Rahn USA Corp., Aurora, IL)으로부터 시판되는 지방족 폴리에스테르 우레탄 아크릴레이트
4 듀퐁으로부터 시판되는 에틸렌 아크릴계 디폴리머 엘라스토머
5 시바 스페셜티 케미칼즈(Ciba Specialty Chemicals)로부터 시판되고 입체 장애를 가진 페놀계 산화방지제로 보고됨.
6 사르토머 캄파니 사(Sartomer Company, Inc., Exton, PA)로부터 시판되는 이소데실 아크릴레이트
7 카보트 코포레이션(Cabot Corporation, Billerica, MA)로부터 시판되는, 카보실(CAB-O-SIL(R)) TS-530 처리된 발연 실리카는 헥사메틸디실라잔으로 처리된 고순도의 실리카이다. 상기 처리는 상기 발연 실리카 상의 표면 히드록실 기의 다수를 트리메틸실릴 기로 치환하여, 극히 소수성인 실리카가 되게 한다.
물리적 성질
 시료 번호
1 2 3 4 5
쇼어 A 29 43 50 75 95
인장, psi 176 364 117 2080 2484
100% Mod., psi 114 177 -- 679 --
신장율, % 127 190 34 191 41
초기 CSR 힘, N(S-W) 124 147 -- 292 --
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 16 21 -- 0 --
시료 번호 1-5에서, 4 개의 상이한 엘라스토머가 평가되는데, 시료 1 및 2는 고무 인성강화제인 바막 DP를 갖거나 (시료 번호 2) 갖지 않는 (시료 번호 1) 동일한 엘라스토머-- 카네카 RC220C --를 갖는다. 대조예인 시료 번호 1은 또한 산화방지제나 반응성 희석제를 함유하지 않는 반면, 나머지 시료(번호 2-5)는 그를 함유한다.
실시예에서, 압력 강도 이완("CSR")은 뉴턴으로 측정되고, 쇼베리 월리스(Shawbury Wallace) ("S-W") 고정물이 ASTM D6147-97에 따르는 평가를 수행할 때 사용된다.
표 1A에 나타난 결과는 개스킷 응용을 위한 선택의 엘라토머는 굴곡성(탄성율 및 신장율에 의해 측정되는 것과 같이)을 나타내며 보유된 가장 높은 보유 CSR 백분율을 갖는 것들임을 보여준다.
하기 표 2에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 2A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 1, 2 및 6-8)도 역시 엘라스토머가 다르고 또한 반응성 희석제가 다르다.
성분 시료 번호 / Amt (wt%)
종류 정체 1 2 6 7 8
엘라스토머

 보마르 BR-7432 GHL -- -- -- 78 78
카네카 RC220C 90 70 70 -- --
고무 인성강화제 바막 DP -- 6.5 6.6 6.5 6.6
산화방지제 어가녹스 1010 -- 0.3 -- 0.3 --
반응성 희석제
 이소보르닐 아크릴레이트 -- 13.2 -- 13.2 --
사르토머 SR4951 -- -- 13.4 -- 13.4
실리카 충전제 카보실 TS-530 8 8 8 -- --
광개시제 다로커 4265 2 2 2 2 2
1 카프로락톤 아크릴레이트에 대한 상품명으로 사르토머로부터 시판
물리적 성질
 시료 번호
1 2 6 7 8
쇼어 A 29 43 28 67 58
인장, psi 176 364 163 890 393
100% Mod., psi 114 177 55 489 --
신장율, % 127 190 239 155 86
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 27 12 21 97 101
초기 CSR 힘, N(S-W) 124 147 97 251 --
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 16 21 24 0 --
도 2A에 나타난 결과는 반응성 희석제의 사용에 의해 굴곡성 및 유지된 힘의 CSR 백분율의 원하는 성능 특성이 조정 및 개선될 수 있음을 보여준다.
하기 표 3에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 3A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 9-13)는 반응성 희석제의 정체 및 양, 광개시제 및 실리카 충전제의 정체가 다른 한편, 시료 번호 9-11은 고무 인성강화제를 포함하나, 시료 번호 12 또는 13은 포함하지 않는다.
성분 시료 번호 / Amt (wt%)
종류 정체 9 10 11 12 13
엘라스토머 카네카 RC220C 70 70 70 71.5 71.5
고무 인성강화제 하이카 VTB1 6.6 6.6 6.6 -- --
산화방지제 어가녹스 1010 -- -- -- 2.5 2.5
반응성 희석제
 이소보르닐 아크릴레이트 13.4 -- 6 8 --
사르토머 SR395 -- 13.4 7.4 8 8
사르토머 SR5312 -- -- -- -- 8
실리카 충전제
 카보실 TS-530 8 -- -- -- --
HDK-2000 -- 8 8 8 8
광개시제
 다로커 4265 2 2 2 -- --
어가큐어 819 -- -- -- 2 2
1 노베온(Noveon) 또는 한스 케미(Hanse Chemie)로부터 시판되는 하이카(R) VTBN 등급의 메타크릴레이트-관능성 아크릴로니트릴-부타디엔-공중합체가 내충격성을 개선하고 신장율을 증가시키기 위한 용도로 권장됨.
2 고리형 트리메틸올프로판 포르말 아크릴레이트에 대한 상품명으로 사르토머로부터 시판
물리적 성질
 시료 번호
9 10 11 12 13
쇼어 A 42 26 28 25 21
인장, psi 476 198 163 157 98
100% Mod., psi 215 -- 72 60 55
신장율, % 196 150 181 210 158
점도, 0.5 초에서 cPs -- 178300 204020 126500 115100
점도, 5 초에서 cPs -- 118100 136000 90550 86900
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 27 27 34 34 13
초기 CSR 힘, N(S-W) 20 195 196 52 95
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 120 5 6 8 28
표 3A의 결과는 실리카 충전제 HDK-2000이 점도에 별로 기여하지 않는 한편 상기 시료에 물리적 강화를 제공함을 나타낸다.
하기 표 4에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 4A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 14-17) 각각은 적어도 15 중량%의 DMAA를 포함하는 한편 카네카로부터 2 가지 상이한 엘라스토머의 조합을 사용하지만, 역시 반응성 희석제가 다르다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 14 15 16 17
엘라스토머
 카네카 RC220C 42.4 42.4 50 42.9
카네카 RC100C 21.1 21.1 25 21.6
고무 인성강화제 하이카 VTB 2.5 2.5 2.5 2.5
산화방지제 어가녹스 HP2225 FF 1 1 1 1


반응성 희석제


 DMAA 20 20 15 20
이소보르닐 아크릴레이트 5 5 -- 5
사르토머 PRO66221 -- 5 -- --
사르토머 SR395 5 5 -- 5
사르토머 SR531 -- -- 1.5 --
2-에틸 헥실 아크릴레이트 -- -- 3 --
실리카 충전제 HDK-2000 2 2 -- --
광개시제
 어가큐어 20222 1 1 -- 2
어가큐어 819 -- -- 2 --
1 3,3,5-트리메틸시클로헥실 아크릴레이트에 대한 상품명으로 사르토머로부터 시판
2 다로큐어(DAROCURE) 1173에 용해된 어가큐어 819
물리적 성질
 시료 번호
14 15 16 17
쇼어 A 52 50 31 36
인장, psi 397 403 247 403
100% Mod., psi 126 145 74 92
신장율, % 258 231 249 318
인열 강도, Die C, lbs.-in. 44.6 50.6 -- 41.4
점도, 0.5 초에서 cPs 5784 4893 9601 8295
점도, 5 초에서 cPs 3317 2916 7511 7504
경화 통과 깊이, mm 10+ 7.7 -- 7.2
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 11 11 16 26
150℃에서 100 시간 -- -- 20.5 --
초기 CSR 힘, N(S-W) 102 82 187 68
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 42 34 5 6
초기 CSR 힘, N (J-O) 107 -- -- 98
CSR, % 유지된 힘 (J-O), 150℃에서 70 시간 46 -- -- 55
초기 CSR 힘, N, 디네온 (Dyneon) 고정물 3 -- -- --
ASTM D624에 따르면 인장강도는 상승하였고, 본 평가에는 추가의 고정물인 존스-오덤("J-O") 고정물이 사용되었다. 본 실시예에 사용된 상이한 고정물은 같은 힘이지만 상이한 시료 크기 및 형태에서의 측정을 나타낸다.
표 4A의 결과는, 저압에서 사출에 적합한 낮은 점도를 유지하면서, 물리적 성질 뿐만 아니라 관련된 봉합 성능이 변할 수 있음을 나타낸다.
하기 표 5에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 5A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 1, 2 및 18-20)는 고무 인성강화제의 정체가 다른 한편, 2 가지 상이한 반응성 희석제를 사용하면서, 엘라스토머에서 카네카 RC220C를 유지하였다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 1 2 18 19 20
엘라스토머 카네카 RC220C 90 70 70 70 70

고무 인성강화제

 바막 DP -- 6.5 -- -- --
하이파론 201 -- -- 6.6 -- --
네오프렌 AD-102 -- -- -- 6.6 --
니폴 IR2200L3 -- -- -- -- 6.6
반응성 희석제
 이소보르닐 아크릴레이트 -- 13.2 -- -- --
사르토머 SR395 -- -- 13.4 13.4 13.4
실리카 충전제 카보실 TS-530 8 8 8 8 8
광개시제 다로커 4265 2 2 2 2 2
1 듀퐁(DuPont)으로부터 시판되고, 96%를 초과하는 클로로-술폰화된 폴리에틸렌, 0.4% 미만의 사염화 탄소, 0.04% 미만의 클로로포름 및 2% 미만의 탈크인 것으로 보고됨.
2 듀퐁으로부터 시판되고, 98%를 초과하는 2-클로로-1,3-부타디엔 중합체 및 공중합체, 1% 미만의 물 및 1% 미만의 탈크인 것으로 보고됨.
3 제온(Zeon)으로부터 시판되고, 99%를 초과하는 폴리이소프렌 중합체인 것으로 보고됨.
물리적 성질
 시료 번호
1 2 18 19 20
쇼어 A 29 43 26 29 27
인장, psi 176 364 178 175 81
100% Mod., psi 114 177 62 69 55
신장율, % 127 190 210 205 123
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 27 12 29 27 비혼화성
초기 CSR 힘, N(S-W) 124 147 20 20 --
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 16 21 15 10 --
표 5A의 결과는 조성물에 혼화성인 다양한 고무 인성강화제를 사용하여 낮은 압력에서 사출하기 적합한 낮은 점도를 유지하면서, 물리적 성질 뿐만 아니라 관련 봉합 성능이 변할 수 있음을 보여준다.
하기 표 6에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 6A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 10, 21-23 및 24)는 고무 인성강화제가 다른 한편, 또한 2 가지 상이한 반응성 희석제 및 실리카 충전제를 사용하였다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 21 22 23 10 24
엘라스토머 카네카 RC220C 70 70 70 70 70

고무 인성강화제
 리카크릴 31001 6.6 -- -- -- --
바막 DP -- -- 6.6 -- --
하이카 VTB -- 6.6 -- 6.6 6.6
반응성 희석제
 이소보르닐 아크릴레이트 13.4 13.4 -- -- 13.4
사르토머 SR395 -- -- 13.4 13.4 --
실리카 충전제
 카보실 TS-530 8 8 -- -- --
HDK-2000 -- -- 8 8 8
광개시제 다로커 4265 2 2 2 2 2
1 제조원인 사르토머에 의하면, 리카크릴(R)3100은 메타크릴화된 폴리부타디엔 저-관능성 UV-경화성 수지임.
물리적 성질
 시료 번호
21 22 23 10 24
쇼어 A 34 42 20 26 42
인장, psi 504 476 130 198 476
100% Mod., psi 197 215 47 -- 215
신장율, % 209 196 219 150 196
점도, 0.5 초에서 cPs -- -- 188500 178300 --
점도, 5 초에서 cPs -- -- 113260 118100 --
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 43 27 21 27 27
초기 CSR 힘, N(S-W) 115 20 136 159 20
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 2 120 18 5 120
하기 표 7에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 7A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 11 및 25-26)는 엘라스토머 및 고무 인성강화제의 양이 다르지만, 나머지 성분은 그 정체 및 양에 있어 일정하게 유지된다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 11 25 26
엘라스토머 카네카 RC220C 70 74.1 71.6
고무 인성강화제 하이카 VTB 6.6 2.5 5
반응성 희석제
 이소보르닐 아크릴레이트 6 6 6
사르토머 SR395 7.4 7.4 7.4
실리카 충전제 HDK-2000 8 8 8
광개시제 어가큐어 819 2 2 2
물리적 성질
 시료 번호
11 25 26
쇼어 A 26 26 26
인장, psi 163 156 180
100% Mod., psi 72 82 94
신장율, % 181 169 163
인열 강도, Die C, lbs.-in. -- 18.3 17.4
점도, 0.5 초에서 cPs 204020 172800 191200
점도, 5 초에서 cPs 136000 126900 145200
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 34 22 38
초기 CSR 힘, N(S-W) 196 170 178
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 6 19 11
하기 표 8에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 8A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 1, 6, 8, 23, 27 및 28)는 카네카 RC220C 엘라스토머의 양 및 반응성 희석제 및 실리카 충전제의 정체가 다르다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 1 27 8 28 6 23
엘라스토머 카네카 RC220C 90 70 78 78 70 70
고무 인성강화제 바막 DP -- 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6
반응성 희석제
 사르토머 SR395 -- -- -- 13.4 13.4 13.4
사르토머 SR495 -- 13.4 13.4 -- -- --
실리카 충전제
 카보실 TS-530 8 8 -- -- 8 --
HDK-2000 -- -- -- -- -- 8
광개시제 다로커 4265 2 2 2 2 2 2
물리적 성질
 시료 번호
1 27 8 28 6 23
쇼어 A 29 26 58 21 28 20
인장, psi 176 160 393 134 163 130
100% Mod., psi 114 107 -- 40 55 47
신장율, % 127 137 86 405 239 219
점도, 0.5 초에서 cPs -- -- -- -- -- 188500
점도, 5 초에서 cPs -- -- -- -- -- 113260
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 27 77 101 21 21 21
초기 CSR 힘, N(S-W) 124 -- -- 128 97 136
CSR, % 유지된 힘(S-W), 150℃에서 70 시간 16 -- -- 24 24 18
하기 표 9에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 9A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 1, 2, 6 및 29)는 카네카 RC220C 엘라스토머의 양 및 고무 인성강화제가 시료 중에 포함되는 방식이 다르다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 1 2 29 6
엘라스토머 카네카 RC220C 90 70 68 70
고무 인성강화제
 이소보르닐 아크릴레이트에 분산된 32.5 부의 바막 DP -- -- 20 --
바막 DP -- 6.5 -- 6.6
반응성 희석제 이소보르닐 아크릴레이트 -- 13.2 -- --
산화방지제 어가녹스 1010 -- 0.3 2 --
실리카 충전제 카보실 TS-530 8 8 8 8
광개시제 다로커 4265 2 2 2 2
물리적 성질
 시료 번호
1 2 29 6
쇼어 A 29 43 40 28
인장, psi 176 364 363 163
100% Mod., psi 114 177 160 55
신장율, % 127 190 208 239
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 27 12 -- 21
초기 CSR 힘, N(S-W) 124 147 -- 97
CSR, % 유지된 힘(S-W) 16 21 -- 24
하기 표 10에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 10A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 23 및 27)는 실리카 충전제의 정체 및 고무 인성강화제가 시료에 도입되는 방식이 다르며, 성능에 대한 영향을 하기 표 10A에 나타낸다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 27 23
엘라스토머 카네카 RC220C 70 70
고무 인성강화제
 이소보르닐 아크릴레이트에 분산된 32.5 부의 바막 DP 20 --
바막 DP -- 6.6
반응성 희석제 사르토머 SR395 -- 13.4
실리카 충전제
 카보실 TS-530 8 --
HDK-2000 -- 8
광개시제 다로커 4265 2 2
물리적 성질
 시료 번호
27 23
쇼어 A 26 20
인장, psi 160 130
100% Mod., psi 107 47
신장율, % 137 219
점도, 0.5 초에서 cPs -- 188500
점도, 5 초에서 cPs -- 113260
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 77 21
초기 CSR 힘, N(S-W) -- 136
CSR, % 유지된 힘(S-W) -- 18%
하기 표 11에서, 표 4에서와 같이, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 11A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 13, 16 및 39)는 또한, 15% DMAA의 존재 및 부재 하에 반응성 희석제의 종류 및 양이 다른 한편, 카네카로부터 2 가지 상이한 엘라스토머의 조합을 이용하였다.
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 13 16 39
엘라스토머
 카네카 RC220C 71.5 50 47.5
카네카 RC100C -- 25 22
고무 인성강화제 노베온 VTB 2.5 2.5 2.5
산화방지제 어가녹스 HP2225 FF -- 1 1


반응성 희석제


 DMAA -- 15 15
이소보르닐 아크릴레이트 -- -- 5
사르토머 SR395 8 -- --
사르토머 SR531 8 1.5 --
2-에틸 헥실 아크릴레이트 -- 3 --
아크릴산 -- -- 5
실리카 충전제 HDK-2000 8 -- --
광개시제
 어가큐어 2022 -- -- 2
어가큐어 819 2 2 --
물리적 성질
 시료 번호
13 16 39
쇼어 A 21 31 62
인장, psi 98 247 965
100% Mod., psi 55 74 384
신장율, % 158 249 199
점도, 0.5 초에서 cPs 115100 9601 9240
점도, 5 초에서 cPs 86900 7511 6361
경화 통과 깊이, mm -- -- 0.226
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 13 16 65
초기 CSR 힘, N(S-W) 95 187 100
150℃에서 70 시간 28 5 0
하기 표 12에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 12A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 14, 17 및 41-42)는 또한, 15% DMAA의 존재 및 부재 하에 반응성 희석제의 종류 및 양이 다른 한편, 카네카로부터 2 가지 상이한 엘라스토머의 조합을 이용하였다 (시료 42는 별도).
성분 시료 번호/Amt (wt%)
종류 정체 17 41 14 42

엘라스토머
 카네카 RC220C 42.9 49.8 42.4 --
카네카 RC200C -- -- -- 63.5
카네카 RC100C 21.6 25 21.1 --
고무 인성강화제 노베온 VTB 2.5 2.5 2.5 2.5
산화방지제 어가녹스 HP2225 FF 1 1 1 1

반응성 희석제

 DMAA 20 4 20 20
이소보르닐 아크릴레이트 5 3.5 5 5
사르토머 SR395 5 3.5 5 5
아크릴산 -- 0.7 -- --
실리카 충전제 HDK-2000 -- 8 2 2
광개시제 어가큐어 2022 2 2 1 1
물리적 성질
 시료 번호
17 41 14 42
쇼어 A 36 29 52 --
인장, psi 403 259 397 566
100% Mod., psi 92 74 126 100
신장율, % 318 249 258 295
인열 강도, Die C, lbs.-in. 41.4 22.8 44.6 --
점도, 0.5 초에서 cPs 8295 299300 5784 --
점도, 5 초에서 cPs 7504 198100 3317 --
경화 통과 깊이, mm 7.2 6.1 10 --
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 26 13 11 --
초기 CSR 힘, N(S-W) 68 83 102 --
150℃에서 70 시간 6 28 42 --
초기 CSR 힘, N(J-O) 98 167 107 182
CSR, % 유지된 힘(J-O) 55 46 46 67
초기 힘, N 디네온 -- -- 3 3
150℃에서 24 시간, 보유 백분율(%) -- -- -- 95.7
150℃에서 70 시간, 보유 백분율(%) -- -- -- 43.5
하기 표 13에서, 다양한 시료는 그 뒤에 따르는 표 13A에 주어진 물리적 성질 성능을 갖는다. 이들 시료(번호 15 및 43-45)는 또한, 고무 인성강화제의 존재 및 부재 하에 15 중량% 내지 20 중량% 사이에서 변하는 양의 DMAA인 반응성 희석제의 종류 및 양이 다른 한편, 카네카로부터 2 가지 상이한 엘라스토머의 조합을 이용하였다 (시료 44는 별도).
성분 시료 번호/ Amt (wt%)
종류 정체 15 43 44 45

엘라스토머

 카네카 RC220C 42.4 47 -- --
카네카 RC210C -- -- 68 45.3
카네카 RC200C -- -- -- 22.7
카네카 RC100C 21.1 18 -- --
고무 인성강화제 노베온 VTB 2.5 -- -- --
산화방지제 어가녹스 HP2225 FF 1 1 1 1

반응성 희석제
 DMAA 20 20 15 15
사르토머 PRO6622 5 -- -- --
사르토머 SR395 5 -- -- --
실리카 충전제 HDK-2000 2 10 15 15
광개시제 어가큐어 2022 1 4 1 1
물리적 성질
 시료 번호
15 43 44 45
쇼어 A 50 60 60 74
인장, psi 403 662 626 944
100% Mod., psi 145 274 441 487
신장율, % 231 232 125 172
인열 강도, Die C, lbs.-in. 50.6 -- -- --
점도, 0.5 초에서 cPs 4893 -- 272200 579010
점도, 5 초에서 cPs 2916 -- 68700 116250
경화 통과 깊이, mm 7.7 -- -- --
압축 세트, %, 150℃에서 70 시간 11 -- 13 --
초기 CSR 힘, N(S-W) 82 -- -- --
150℃에서 70 시간 34 -- -- --
초기 힘, N 디네온 -- -- 91 --
150℃에서 24 시간, 보유 백분율(%) -- -- 49 --
150℃에서 70 시간, 보유 백분율(%) -- -- 44.1 --
엔진 개스킷 봉합이 사용될 환경에 따라, 본 발명 조성물의 물리적 성질 성능은 변할 수 있다.
그러나, 가속화된 에이징 이전, 특정 응용에서의 경화된 성질은 다음에 따라야 한다:
경도계, 쇼어 A1 85±5 50±5 60±5 50-70
인장 강도, Mpa, 분2 8.3 9.0 9.0 7.5
신장율, %, 분3 75 250 180 175
100% 탄성율, Mpa, 분4 3.4 3.0 3.0 2.5
1 ASTM D2240
2 ASTM D412C
3 ASTM D412C
4 ASTM D412C
그리고, 150℃에서 70 시간 후의 압축 세트는 아래와 같아야 한다:
압축 세트 - 150℃에서 70 시간, %max 60 25 25 40

Claims (17)

  1. 화학선 경화성 (메트)아크릴레이트-관능화 폴리(메트)아크릴레이트 조성물을 제공하고;
    사출 금형으로 둘러싸인 개스킷-형성 공동 및 상기 공동과 소통하는 사출 포트를 정의하는 사출 금형을 제공하고 (상기 금형은 화학선 투과를 허용하기 위한 화학선 전달 수단을 포함함);
    상기 조성물을 65℃(150°F) 이하의 온도 및 1,030 kPa(150 psig) 이하의 압력에서 상기 금형 내로 사출하여 상기 공동을 채우고;
    상기 금형에서 상기 조성물을 경화시키기 충분한 양으로 상기 화학선 전달 수단을 통해 화학선을 투과시켜 상기 개스킷-형성 공동에서 개스킷을 형성하는 단계를 포함하는, 개스킷의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화학선 전달 수단이 직접 그를 통해 화학선을 투과시켜 상기 조성물을 경화시키는 금형 표면을 포함하는 것인 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 화학선 전달 수단이 금형을 통해 상기 화학선-경화 조성물에 화학선을 전달하는 화학선 전달 채널을 포함하는 것인 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 사출 온도가 10℃ 내지 40℃인 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 사출 압력이 620 kPa(90 psig)인 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 화학선 전달 수단이 광학 섬유를 포함하는 것인 방법.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 금형 벽의 적어도 일부가 광-투과성 플라스틱 또는 유리 금형을 포함하는 것인 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 경화가능한 양의 화학선의 투과가 5 분 이하 동안 계속되는 것인 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물이 (메트)아크릴레이트-말단 폴리 n-부틸 아크릴레이트를 포함하는 것인 방법.
  10. 40% 내지 90%의 (메트)아크릴레이트-관능화 폴리(메트)아크릴레이트 중합체; 0.5% 내지 50%의 반응성 희석제; 0.5% 내지 10%의 광개시제; 및 0.5% 내지 30%의 실리카 충전제를 포함하고 (여기서, 상기 백분율은 전체 조성물의 중량 백분율을 기준으로 함), 1,030 kPa (150 psig) 이하의 사출 압력에서 사출이 가능한 점도를 가지며, 전자기 스펙트럼의 가시 영역의 파에 노출에 의해 경화될 경우 50 내지 85 ± 5 범위의 경도계 쇼어 A, 7.5 내지 9.0 MPa 범위의 인장 강도, 75 내지 250 범위의 신장율 및 2.5 내지 3.4 MPa의 100% 신장율에서의 탄성율, 및 25 내지 60% 범위의 150℃에서 70 시간 후 압축 세트(compression set)를 나타내는, 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 화학선 경화성 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물이 3.2 mm(0.125 인치)의 노즐을 통해 690 kPa(90 psig)의 압력으로 50 g/분 내지 500 g/분의 속도로 압출가능한 것인 방법.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물이 50 Pas(50,000 cPs) 내지 100 Pas(100,000 cPs)의 점도를 갖는 것인 방법.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리(메트)아크릴레이트 조성물이 전체 조성물의 8% 내지 20 중량%의 합쳐진 양으로 존재하는 적어도 2종의 일관능 단량체를 포함하는 것인 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 금형 부재가 제조 물품을 포함하고, 상기 개스킷이 상기 제조 물품 위에서 현장 경화되어 그 위에 일체형 개스킷을 제공하는 것인 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서, 사출금형이 중합체 라이너를 포함하는 것인 방법.
KR1020077020347A 2005-02-07 2006-02-07 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 사출 성형 방법, 장치및 재료 KR101319161B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US65047005P 2005-02-07 2005-02-07
US60/650,470 2005-02-07
PCT/US2006/004158 WO2006086324A1 (en) 2005-02-07 2006-02-07 Injection molding process, apparatus and material for forming cured-in-place gaskets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070107110A KR20070107110A (ko) 2007-11-06
KR101319161B1 true KR101319161B1 (ko) 2013-10-17

Family

ID=36472237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077020347A KR101319161B1 (ko) 2005-02-07 2006-02-07 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 사출 성형 방법, 장치및 재료

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7790094B2 (ko)
EP (1) EP1855862A1 (ko)
JP (1) JP4995100B2 (ko)
KR (1) KR101319161B1 (ko)
CN (1) CN101115601B (ko)
CA (1) CA2595632C (ko)
MX (1) MX2007009538A (ko)
WO (1) WO2006086324A1 (ko)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1855862A1 (en) 2005-02-07 2007-11-21 Henkel Corporation Injection molding process, apparatus and material for forming cured-in-place gaskets
US9073241B2 (en) 2005-02-07 2015-07-07 Henkel IP & Holding GmbH Injection molding process and compositions with improved sealing characteristics for mold-in-place gaskets
US20110133366A1 (en) * 2005-02-07 2011-06-09 Henkel Corporation Injection molding process, apparatus and material for forming cured-in-place gaskets
CN101784378A (zh) * 2007-08-31 2010-07-21 柯尼卡美能达精密光学株式会社 成型方法、光学元件制造方法及阵列状光学元件
PL2300535T3 (pl) * 2008-07-11 2013-08-30 Henkel Corp Kompozycje o ulepszonych właściwościach uszczelniających dla uszczelek wylewanych na miejscu
JP5511815B2 (ja) * 2008-07-25 2014-06-04 ヘンケル コーポレイション モールド・アッセンブリおよびモールド部品製造用の減衰光方法
DE202008010268U1 (de) * 2008-07-31 2009-12-24 Hörmann, Jan Einwegbräter
US8534299B2 (en) * 2009-12-06 2013-09-17 Khanh Huynh Prefabricated nails, apparatus and method for producing
WO2011155896A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 Kungsörs Plast AB A uv curing method and an assembly therefor
JP5607442B2 (ja) * 2010-07-09 2014-10-15 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー フルオロポリマー系粘接着性組成物
DE102011108441A1 (de) * 2011-07-23 2013-01-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Dichtungselement
EP2758468A4 (en) * 2011-09-19 2016-02-17 Henkel US IP LLC (METH) ACRYLATE FUNCTIONAL POLYACRYLATE RESINS WITH TIGHT, BUT BIMODAL MOLECULAR WEIGHT DISTRIBUTION
US9059580B2 (en) 2011-11-10 2015-06-16 Thomas & Betts International, Llc Curing system for sealing an electrical fitting
US8720905B2 (en) * 2012-05-17 2014-05-13 GM Global Technology Operations LLC Sealed t-joint assembly
US9394436B2 (en) 2013-08-26 2016-07-19 Dymax Corporation Form in-place gasket with tack free surface
WO2015071844A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-21 Bombardier Inc. Radiant curing system and method for composite materials
WO2015140923A1 (ja) * 2014-03-18 2015-09-24 日本包材株式会社 防水用パッキンの製造方法とこの方法により製造した防水用パッキン
JP6383203B2 (ja) * 2014-07-25 2018-08-29 Nok株式会社 プレート一体ガスケットの製造方法
DE102014216613A1 (de) 2014-08-21 2016-02-25 Henkel Ag & Co. Kgaa Verfahren zur Herstellung einer Dichtung an einem Bauteil sowie formgebendes Werkzeug zur Verwendung in einem derartigen Verfahren
TW201722699A (zh) 2015-12-30 2017-07-01 聖高拜塑膠製品公司 複合管及其製造與使用方法
US10406727B2 (en) 2016-04-29 2019-09-10 Cnh Industrial America Llc System and method for processing elastomeric load rings of face seals to provide improved load tolerance
US10220559B2 (en) * 2016-05-18 2019-03-05 Axel Werner Van Briesen Method and apparatus for making form-in-place gaskets
JP7460316B2 (ja) 2017-08-09 2024-04-02 ノードソン コーポレーション 封止部材形成装置、封止部材形成方法及び紫外線硬化性材料注入装置
US11865750B2 (en) 2018-08-10 2024-01-09 Mitsui Chemicals, Inc. Composite structure and housing for electronic device
EP3698950A1 (en) 2019-02-21 2020-08-26 Henkel AG & Co. KGaA Injection molding process using 1k polyurethane
CN110716269B (zh) * 2019-09-20 2021-10-29 武汉电信器件有限公司 一种可采用液体浸没式制冷的光模块及其制作方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332536A (en) * 1992-01-22 1994-07-26 Cook Composites And Polymers Co. Molding resins and UV-transparent molds made from the resins for making fiber reinforced articles
US5885514A (en) * 1996-12-09 1999-03-23 Dana Corporation Ambient UVL-curable elastomer mold apparatus

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3445715A1 (de) * 1984-12-14 1986-06-19 Loctite Deutschland GmbH, 8000 München Verfahren zum erstellen einer dichtung auf einer dichtflaeche eines bauteils
JPS6391846A (ja) * 1987-07-15 1988-04-22 Nikon Corp 情報記録デイスクの製造方法
IE892231A1 (en) * 1989-07-11 1991-06-19 Loctite Ireland Ltd Method of forming gaskets by injection and compositions for¹use therein
JP3214197B2 (ja) * 1993-11-17 2001-10-02 トヨタ自動車株式会社 ガスケット製造方法およびガスケット製造装置
US5597523A (en) * 1994-02-22 1997-01-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Molding apparatus and method in which a mold cavity gasket is deformed by separately applied pressure
US5623028A (en) * 1995-12-01 1997-04-22 General Electric Company Heat cured rubbers
JP3560096B2 (ja) * 1996-02-02 2004-09-02 日本ゼオン株式会社 重合性不飽和化合物及びそれを含む硬化性樹脂組成物並びに成形体
DE19619999C2 (de) * 1996-05-17 2000-02-10 Reinz Dichtungs Gmbh Verfahren und Form zum Herstellen lippenförmiger Dichtbereiche auf Dichtungskörpern oder Bauteilen
US6387303B1 (en) * 1996-12-17 2002-05-14 Ford Global Technologies, Inc. Method for forming a seal between mating components
US6964999B1 (en) 1998-02-27 2005-11-15 Kaneka Corporation Polymer and curable composition
ATE267080T1 (de) 1999-06-25 2004-06-15 Novartis Pharma Gmbh Uv-beleuchtungsvorrichtung
US6670017B2 (en) 2000-12-14 2003-12-30 3M Innovative Properties Company Photocurable form-in-place gasket for electronic applications
US7517486B2 (en) 2003-05-16 2009-04-14 Du Pont Performance Elastomers L.L.C. Process for preparing UV curable sealing assemblies
ATE345208T1 (de) 2004-03-19 2006-12-15 Recticel Herstellungsverfahren eines plattenaufbaus mit dichtung
EP1855862A1 (en) 2005-02-07 2007-11-21 Henkel Corporation Injection molding process, apparatus and material for forming cured-in-place gaskets

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332536A (en) * 1992-01-22 1994-07-26 Cook Composites And Polymers Co. Molding resins and UV-transparent molds made from the resins for making fiber reinforced articles
US5885514A (en) * 1996-12-09 1999-03-23 Dana Corporation Ambient UVL-curable elastomer mold apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070107110A (ko) 2007-11-06
EP1855862A1 (en) 2007-11-21
US20080128955A1 (en) 2008-06-05
CA2595632A1 (en) 2006-08-17
CA2595632C (en) 2013-05-28
JP2008529833A (ja) 2008-08-07
MX2007009538A (es) 2007-09-26
WO2006086324A1 (en) 2006-08-17
US7790094B2 (en) 2010-09-07
CN101115601B (zh) 2012-03-28
JP4995100B2 (ja) 2012-08-08
CN101115601A (zh) 2008-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101319161B1 (ko) 현장 경화 개스킷을 형성하기 위한 사출 성형 방법, 장치및 재료
EP2300535B1 (en) Compositions with improved sealing characteristics for mold-in-place gaskets
JP5511815B2 (ja) モールド・アッセンブリおよびモールド部品製造用の減衰光方法
US20110133366A1 (en) Injection molding process, apparatus and material for forming cured-in-place gaskets
US20130287980A1 (en) Curable elastomer compositions with low temperature sealing capability
KR20080024209A (ko) 광경화성 엘라스토머 조성물
JP2007214543A (ja) 発光ダイオード素子用紫外線硬化型シリコーン組成物
US9073241B2 (en) Injection molding process and compositions with improved sealing characteristics for mold-in-place gaskets
KR101845758B1 (ko) 광경화성 조성물
US20180346706A1 (en) Heat Curable Sealant for Fuel Cells
WO2020049846A1 (ja) 硬化性樹脂組成物および硬化物
JP2010121105A (ja) 硬化性樹脂組成物および光学部材
TW201418432A (zh) 密封劑及包含彼之緊固件
JP2010031133A (ja) 嫌気硬化性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180928

Year of fee payment: 6