KR101761809B1 - 자동차용 웨더스트립 및 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 자동차용 웨더스트립 제조방법에 따르면, 단면 형상이 U자 형상으로 형성되며 씰기능을 갖는 씰부, 상기 씰부와 일체로 형성되며 차량의 플랜지부에 결합되는 결합부재 및 상기 결합부재의 내부에 삽입된 심재를 포함하여 제조되는 자동차용 웨더스트립의 제조방법에 있어서, (a) 상기 심재와 열가소성 엘라스토머를 압출 성형하여 웨더스트립을 제조하는 웨더스트립 제조단계; (b) 상기 제조된 웨더스트립의 표면에 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계; (c) 상기 프라이머도포단계에서 도포된 프라이머 표면에 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)을 포함하여 혼합된 슬립제를 도포하는 슬립제 도포단계; 및 (d) 상기 프라이머와 슬립제로 구성된 도막층을 경화시키는 경화단계;를 포함한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 감성품질, 보강성, 내마모성을 개선시킬 수 있는 자동차용 웨더스트립 제조방법을 제공할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 감성품질, 보강성, 내마모성을 개선시킬 수 있는 자동차용 웨더스트립 제조방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 자동차용 웨더스트립 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 올리핀계 고무 또는 열가소성 엘라스토머로 구성되며, 웨더스트립의 표면에 낮은 마찰저항을 갖는 슬립층이 형성되도록 제조된 자동차용 웨더스트립 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 웨더스트립(weather strip)은 차실과 트렁크 룸을 밀폐하여 외부 공기나 소리, 먼지, 빗물, 눈 등의 외부환경물이 들어오지 않도록 도어, 바디, 도어찬넬(Door Channel) 또는 트렁크 리드 등이 가장자리에 설치되어 있는 고무 패킹으로, 도어를 닫았을 때 충격을 흡수하거나 주행 중 도어 트렁크 리드의 진동을 억제하는 역할도 한다.`
이러한 웨더스트립은 바디 웨더스트립과 도어 웨더스트립, 글라스 런, 트렁크리드 및 백도어 웨더스트립 등이 있으며, 이들은 바디 사이드와 도어 프레임 사이에 설치되어 도어를 닫을 경우 그 충격을 흡수하거나, 차량의 실내로 외부의 이물질이 들어오는 것을 방지하고 있다.
종래의 웨더스트립은 Slip-TPO를 압출과 동시에 coextrusion에 의해 제조되고 있다. 그러나 슬립제의 내구성은 우수하나 경질로 인하여 압축하중이 높아지고 이에 따라 표면파괴 등의 여러 가지 문제로 인하여 상용화하는데 어려움에 있었다.
한편, 일본 공개특허 공개번호 제2004-149102호의 경우, 표면층이 초고경도로써 영구변형에 취약하고, 다중 압출로 컨트롤하기 어려운 문제점이 있었다. 그리고, 표면 정전기에 의해 먼지 등의 오염이 심하고, 취급문제에 따른 문제점이 많아 상용화에 문제가 있었다.
또한, 유럽공개특허 제01197519호는 향상된 강도를 가진 산물의 형성으로, 내충격성과 열저항성, 폴리올레핀 수지 화합물의 제조를 위한 방법과 폴리올레핀 제품을 가능하게 하는 폴리올레핀 수지 조성물과 관련된 것이다. 그러나, 유럽특허 또한 상술한 종래기술의 단점을 갖는 문제점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 웨더스트립의 결합부재 표면에 슬립제를 스프레이로 분사하여 도포함으로써, 감성품질, 보강성, 내마모성을 개선시킬 수 있는 자동차용 웨더스트립 및 제조방법을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 웨더스트립 제조방법에 따르면, 단면 형상이 U자 형상으로 형성되며 씰기능을 갖는 씰부, 상기 씰부와 일체로 형성되며 차량의 플랜지부에 결합되는 결합부재 및 상기 결합부재의 내부에 삽입된 심재를 포함하여 제조되는 자동차용 웨더스트립의 제조방법에 있어서, (a) 상기 심재와 열가소성 엘라스토머를 압출 성형하여 웨더스트립을 제조하는 웨더스트립 제조단계; (b) 상기 제조된 웨더스트립의 표면에 프라이머를 도포하는 프라이머 도포단계; (c) 상기 프라이머도포단계에서 도포된 프라이머 표면에 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)을 포함하여 혼합된 슬립제를 도포하는 슬립제 도포단계; 및 (d) 상기 프라이머와 슬립제로 구성된 도막층을 경화시키는 경화단계;를 포함한다.
그리고 상기 프라이머 도포단계는, 제조된 웨더스트립의 표면온도가 25 내지 150°일 때, 상기 프라이머를 도포하고, 1분 이내로 경화한다.
또한, 상기 웨더스트립은, 인장강도가 2.0 내지 3.0Mpa인 것이다.
그리고 상기 슬립제 도포단계는, 상기 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)이 혼합된 슬립제를 상기 웨더스트립의 표면온도 25 ~ 150°에서 스프레이로 분사하여 상기 웨더스트립의 표면에 도포한다.
또한, 상기 슬립제는, 실리콘 50% 내지 90%, 폴리우레탄 10% 내지 50%인 것이다.
그리고 상기 경화단계는, 상기 웨더스트립을 50 내지 160의 온도에서 적외선(IR), 근적외광(NIR), 온열 중 어느 하나 또는 조합에 의해 경화시키고, 5분 이내 경화시킨다.
또한, (e) 상기 (a)단계 이후 또는 (b)단계 이후에 상기 웨더스트립을 냉각시키는 제1냉각단계; 및 (f) 상기 (d)단계 이후에, 상기 웨더스트립을 냉각시키는 제2냉각단계;를 더 포함한다.
그리고 상기 슬립제가 도포된 웨더스트립의 탄성율은, 2000 내지 5000Mpa인 것이다.
*또한, 상기 웨더스트립의 심재는, 폴리프로필렌(polypropylene) 또는 폴리아미드(polyamide) 또는 탤크(talc) 또는 유리섬유(gf) 또는 스틸(STEEL) 중 어느 하나로 이루어진다.
그리고 상기 열가소성 엘라스토머는, 스틸렌계, 올레핀계, 우레탄계, 아마이드계, 폴리에스터계, 염화비닐계 및 이들의 변성체중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 감성품질, 영구변형성능, 보강성, 내마모성을 개선시킬 수 있는 자동차용 웨더스트립 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법에 의해 제조된 웨더스트립의 LLS(Long term Load Set GMW15564) 테스트 결과를 나타낸 표와 그래프이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법에 의해 제조된 웨더스트립의 LLS(Long term Load Set GMW15564) 테스트 결과를 나타낸 표와 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 자동차용 웨더스트립 제조방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립을 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저, 웨더스트립의 제조방법은 단면 형상이 U자 형상으로 형성되며 씰기능을 갖는 씰부, 상기 씰부와 일체로 형성되며 차량의 플랜지부에 결합되는 결합부재 및 상기 결합부재의 내부에 삽입된 심재를 포함하여 제조된다.
본 발명에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법은 웨더스트립 제조단계(S10), 프라이머도포단계(S20), 슬립제도포단계(S30) 및 경화단계(S40)를 포함한다.
웨더스트립 제조단계(S10)는 심재(12)와 열가소성 엘라스토머를 압출 성형하여 웨더스트립(10)을 제조한다.
이때, 웨더스트립의 심재는 폴리프로필렌(polypropylene) 또는 폴리아미드(polyamide) 또는 탤크(talc) 또는 유리섬유(gf) 또는 스틸(STEEL) 중 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하다.
프라이머도포단계(S20)는 제조된 웨더스트립(10)의 결합부재(13) 표면 및 씰부(11)의 표면에 프라이머를 도포한다.
이는, 제조된 웨더스트립(10)의 표면온도가 25 내지 150°일 때, 프라이머를 도포하고, 1분 이내로 경화하는 것이 바람직하다.
이때, 프라이머는 불소, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 카본(carbon), 아마이드왁스, 접착증진제 및 오일 어느 중 하나 이상을 더 포함한다.
슬립제도포단계(S30)는 프라이머도포단계(S20)에서 도포된 프라이머 표면에 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)을 포함하여 혼합된 슬립제를 도포한다.
이때, 슬립제도포단계(S30)는 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)이 혼합된 슬립제를 웨더스트립(10)의 표면온도 25 ~ 150°에서 스프레이로 도포하여 웨더스트립(10)의 표면에 도포한다.
이때, 슬립제는 불소, 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 카본(carbon), 아마이드왁스, 접착증진제 및 오일 어느 중 하나 이상으로 이루어진다.
더욱 바람직하게는, 웨더스트립(10)의 표면온도가 80°일 때 스프레이로 웨더스트립(10)의 표면에 도포하는 것이 바람직하다.
또한, 슬립제는 실리콘 50% 내지 90%, 폴리우레탄 10% 내지 50%인 것이 바람직하다.
이때, 도포된 웨더스트립(10)의 탄성율은, 2000 내지 5000Mpa인 것이 바람직하다.
즉, 웨더스트립(10)의 표면에 스프레이로 분사하여 도포함으로써, 감성품질, 영구변형, 개선시킬 수 있다.
더불어, 정전기에 의해 먼지 등의 오염이 발생하지 않는다.
경화단계(S40)는 프라이머와 슬립제로 구성된 도막층을 경화시킨다.
이때, 경화단계(S40)는 웨더스트립(10)을 50 내지 160°의 온도에서 적외선(IR), 근적외광(NIR), 온열 중 어느 하나 또는 조합에 의해 경화시키고, 5분 이내로 경화시키는 것이 바람직하다.
특히, 적외선(IR), 근적외광(NIR), 온열과 같은 간접열로 경화시킴으로써, 웨더스트립(10)의 열변형을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법은 제1냉각단계 및 제2냉각단계를 더 포함한다.
제1냉각단계는 웨더스트립 제조단계 이후 또는 접착제 도포단계 이후에 웨더스트립(10)을 냉각시킨다.
제2냉각단계는 경화단계 이후에 웨더스트립(10)을 냉각시킨다.
이에 따른 웨더스트립(10)은 스틸린계 또는 올리핀계 고무 또는 엘라스토머로 이루어진다.
이때, 열가소성 엘라스토머는 스틸렌계(thermoplastic styrenic block copolymer, SBC), 올레핀계(thermoplastic olefinic elastomer, TPO), 우레탄계(thermoplastic polyurethane, TPU), 아마이드계(thermoplastic polyamide, TPAE), 폴리에스터계(thermoplastic polyester elastomer. TPEE), 염화비닐계(thermoplastic PVC, TPVC) 및 이들의 변성체 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.
이때, 웨더스트립은 인장강도가 2.0 내지 3.0Mpa인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법의 LLS(Long term Load Set GMW15564) 테스트를 한 보고서를 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법에 의해 제조된 웨더스트립의 LLS(Long term Load Set GMW15564) 테스트 결과를 나타낸 표와 그래프이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법의 LLS(Long term Load Set GMW15564) 테스트 보고서를 참조하면, 웨더스트립(10)의 규격은, 온도조건 80℃에서 360시간 동안 압축하중 변화율이 43%이하 이어야 한다.
즉, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법은, 열가소성 엘라스토머 표면에 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)이 혼합된 슬립제를 도포한 것으로, 360시간 동안 80℃의 온도에서 압축하중의 변화율이 38.2%임을 알 수 있다. 본 발명 외의 웨드스트립의 경우에는 압축하중의 변화율이 43%를 넘는 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 자동차용 웨더스트립 제조방법은, 열가소성 엘라스토머로 이루어지며 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)이 혼합된 슬립제를 열가소성 엘라스토머 표면에 도포됨으로써, 웨더스트립(10)의 규격에 적합함을 알 수 있다.
따라서 웨더스트립은 단면 형상이 U자 형상으로 형성되며 씰기능을 갖는 씰부, 상기 씰부와 일체로 형성되며 차량의 플랜지부에 결합되는 결합부재 및 상기 결합부재의 내부에 삽입된 심재를 포함하여 제조되는 자동차용 웨더스트립으로서, 상기 웨더스트립은 상기 심재와 열가소성 엘라스토머를 압출 성형하며, 상기 압출된 웨더스트립의 표면에는 프라이머를 도포하고, 상기 도포된 프라이머 표면에 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)을 포함하여 혼합된 슬립제 도포하며, 상기 프라이머와 슬립제로 구성된 도막층을 경화시키되, 상기 프라이머 도포시에는 압출된 웨더스트립의 표면온도가 25℃~ 150℃일 때, 상기 프라이머를 도포하고, 1분 이내로 경화시켜며, 상기 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)이 혼합된 슬립제를 상기 웨더스트립의 표면온도 25℃~ 150℃에서 스프레이로 분사하여 상기 웨더스트립의 표면에 도포하고 상기 슬립제는 실리콘 50% 내지 90%, 폴리우레탄 10% 내지 50%인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 웨더스트립은 인장강도가 2.0 내지 3.0Mpa인 것을 특징으로 하는 자동차용 웨더스트립을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 도막층의 경화과정은 50℃ 내지 160℃의 온도에서 적외선(IR), 근적외광(NIR), 온열 중 어느 하나 또는 조합에 의해 경화시키고, 5분 이내 경화시키는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 웨더스트립에 상기 프라이머를 도포한 후 냉각시키는 제1냉각과정과, 상기 슬립제로 구성된 도막층을 경화시킨후에 냉각시키는 제2냉각과정을 더 포함하는 자동차용 웨더스트립을 특징으로 한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 웨더스트립 11: 씰부 12: 심재 13: 결합부재
Claims (5)
- 단면 형상이 U자 형상으로 형성되며 씰기능을 갖는 씰부, 상기 씰부와 일체로 형성되며 차량의 플랜지부에 결합되는 결합부재 및 상기 결합부재의 내부에 삽입된 심재를 포함하여 제조되는 자동차용 웨더스트립으로서,
상기 웨더스트립은 상기 심재와 열가소성 엘라스토머를 압출 성형하며,
상기 압출된 웨더스트립의 표면에는 프라이머를 도포하고,
상기 도포된 프라이머 표면에 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)을 포함하여 혼합된 슬립제를 도포하며, 상기 웨더스트립의 보강성과 내마모성을 개선시키기위해 슬립제를 스프레이로 분사하여 도포하고, 상기 프라이머와 슬립제로 구성된 도막층을 경화시키며,
상기 도막층의 경화과정은 상기 웨더스트립을 50℃ 내지 160℃의 온도에서 적외선(IR), 근적외광(NIR), 온열 중 어느 하나 또는 조합에 의해 경화시키고, 5분 이내 경화시키되,
상기 프라이머 도포시에는 압출된 웨더스트립의 표면온도가 25℃ 내지 150℃일 때, 상기 프라이머를 도포하고, 1분 이내로 경화시키며,
상기 실리콘과 폴리우레탄(polyurethane)이 혼합된 슬립제를 상기 웨더스트립의 표면온도 25℃~ 150℃에서 스프레이로 분사하여 상기 웨더스트립의 표면에 도포된 것을 특징으로 하는 자동차용 웨더스트립.
- 제1항에 있어서, 상기 웨더스트립은,
인장강도가 2.0 내지 3.0Mpa인 것을 특징으로 하는 자동차용 웨더스트립.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 웨더스트립에 상기 프라이머를 도포한 후 냉각시키는 제1냉각과정과, 상기 슬립제로 구성된 도막층을 경화시킨후에 냉각시키는 제2냉각과정을 더포함하는 자동차용 웨더스트립. - 제1항에 있어서,
상기 슬립제가 도포된 웨더스트립의 탄성율은, 2000 내지 5000Mpa인 것을 특징으로 하는 자동차용 웨더스트립.
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