KR20040005028A - Manufacturing method for weather strip of automobile and weather strip which is manufactured by that method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 웨더 스트립(weather strip)에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 외관 장식부가 착색된 올레핀계 열가소성 엘라스토머로 피복된 자동차용 웨더 스트립 제조 방법과 그에 의해 제조된 웨더 스트립에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to automotive weather strips, and more particularly, to a method for manufacturing automotive weather strips coated with an olefinic thermoplastic elastomer in which the exterior decoration part is colored, and a weather strip produced thereby.
자동차에 적용되는 웨더 스트립에 있어서 외관에 나타나는 외관 장식부를 웨더 스트립 주위에 장착되는 부품, 예를 들면 천장이나 도어(door)의 내장 가니쉬(garnish)의 빛깔과 조화하는 빛깔로 착색하는 것이 실시되고 있다.In weather strips applied to automobiles, exterior decorative parts appearing on the exterior are colored with a color that matches the color of the parts mounted around the weather strip, for example, the interior garnish of the ceiling or door. .
일반적으로 자동차에 적용되는 웨더 스트립은 열경화성 중합소재로서 에틸렌 프로필렌 디엔(EPDM; Ethylene Propylene Diene Monomer)과 같은 고무 재료의 웨더 스트립이 쓰이고 있다. 그러나, EPDM 고무는 요구하는 빛깔로 착색하는 것이 곤란하기 때문에 비교적 착색하기가 쉽고 EPDM 고무와 공통의 성질을 갖는 올레핀(olefin)계 열가소성 엘라스토머(이하 "TPE"라 칭함)의 착색 시트(sheet)를웨더 스트립의 외관 장식부에 열 융착하여 피복하는 것이 행하여지고 있다. 이와 같은 기술에 대하여 대한민국 특허공개번호 제1990-1498호와 일본특개평8-174620호에 소개되고 있다.In general, weather strips used in automobiles are thermoset polymers, and weather strips of rubber materials such as ethylene propylene diene (EPDM) are used. However, since EPDM rubber is difficult to color in the required color, a colored sheet of an olefin-based thermoplastic elastomer (hereinafter referred to as "TPE"), which is relatively easy to color and has common properties with EPDM rubber, is used. It is performed by heat-sealing and coating the exterior decorative part of a weather strip. Such a technique is introduced in Korean Patent Publication No. 1990-1498 and Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-174620.
한편, 웨더 스트립을 제조하는 고무 압출 라인(line)에서의 연속 가류 공정은 열 전달 효율이 우수한 피씨엠(PCM; Particle Curing Medium) 라인이 다수를 차지하고 있다. PCM 라인에서 연속 가류 압출을 할 때에 가류 고무 압출된 웨더 스트립의 표면에 열 전달 매개체인 글라스 비드(glass bead)가 접착되며, TPE 시트의 부착 전에 제거된다.On the other hand, the continuous vulcanization process in the rubber extrusion line for manufacturing the weather strip is occupied by many PCM (Particle Curing Medium) line with excellent heat transfer efficiency. During continuous vulcanization extrusion in the PCM line, the glass bead, a heat transfer medium, adheres to the surface of the vulcanized rubber extruded weather strip and is removed prior to attachment of the TPE sheet.
PCM 라인에서는 와이어 브러시(wire brush)가 회전되고 있는 글라스 비드 제거 장치(파우더 털이)에 의해 압출된 웨더 스트립의 표면에서 글라스 비드가 어느 정도 제거되도록 한 후에, 세정기에 의해 물을 고압으로 분사시켜 세척하고 냉각 수조에서 냉각시킨 다음 압축 공기로 불어 글라스 비드와 물 및 이물질을 완전히 제거되도록 하고 있다.In the PCM line, the glass bead is removed to some extent from the surface of the weather strip extruded by the glass bead removal device (powder hair) in which the wire brush is being rotated, followed by washing with a high pressure spraying water with a scrubber. After cooling in a cooling bath and blowing with compressed air to completely remove the glass beads, water and foreign matter.
그런데, PCM 라인에서 대한민국 특허공개번호 제1990-1498호에서와 같이 가류 고무 압출물을 가류시킨 후 가류 고무 압출물의 잠열을 이용하여 착색 TPE 압출 시트를 연속으로 열 융착하는 경우, 가류 고무 압출물의 표면에 열 전달 매개체인 글라스 비드(glass bead)가 완전히 제거되지 않은 상태에서 TPE 시트 피복 공정이 이루어지기 때문에 피복된 TPE 시트에 글라스 비드가 오염되어 웨더 스트립 외관에 나쁜 영향을 미치게 된다.By the way, when the vulcanized rubber extrudate is vulcanized in the PCM line as in the Republic of Korea Patent Publication No. 1990-1498, the surface of the vulcanized rubber extrudate is continuously heat-sealed using the latent heat of the vulcanized rubber extrudate. Since the TPE sheet coating process is performed in a state where the glass bead, which is a heat transfer medium, is not completely removed, the glass beads are contaminated on the coated TPE sheet, which adversely affects the appearance of the weather strip.
그리고, 글라스 비드를 완전하게 제거하기 위해 글라스 비드 제거 장치에 의한 제거 공정과 후속으로 이어지는 세정기에 의한 세정 공정(물 고압 분사, 냉각, 압축 공기 세척)을 모두 진행할 경우, 가류 고무 압출물이 완전히 냉각되어 가류 고무 압출물과 TPE 시트가 접착을 하지 않는 문제점이 있다. 가류 고무와 TPE의 접착은 가류 고무 압출물과 TPE 시트의 계면에서 물리적 접착으로서 앵커(anchor) 효과가 주된 역할을 하는데, 가류 고무가 일정 온도 이상의 잠열이 남아 있어야 냉각 과정에서 가류 고무 표면의 요(凹)부에 TPE 재료가 완전히 침투되어 응고되면서 접착 계면 사이의 수축이 동반되어 앵커 효과가 커짐으로써 접착 계면에서 충분한 접착력을 나타내게 되기 때문이다.In order to completely remove the glass beads, the vulcanized rubber extrudate is completely cooled when the removal process by the glass bead removal device and the subsequent cleaning process by the scrubber (water high pressure injection, cooling, compressed air cleaning) are performed. There is a problem that the vulcanized rubber extrudate and the TPE sheet do not adhere. Adhesion between vulcanized rubber and TPE plays an important role in anchoring as a physical bond at the interface between vulcanized rubber extrudate and TPE sheet.When vulcanized rubber has a latent heat above a certain temperature, This is because the TPE material completely penetrates and coagulates in the part iv), and the shrinkage between the bonding interfaces is accompanied, thereby increasing the anchoring effect, thereby exhibiting sufficient adhesion at the bonding interface.
그리고, 일본특개평8-174620호에 기술된 TPE 시트를 압출한 후 압착 롤러(roller)에 의해 가류 고무 압출물 표면에 열 융착을 하는 경우에도 대한민국 특허공개번호 1990-7498호와 마찬가지로 가류 고무 압출물의 가류 잠열을 이용하기 때문에 일정한 온도 이하로 냉각이 이루어지면 접착이 되지 않는다.In addition, when extruded the TPE sheet described in Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-174620 and thermally fusion the surface of the vulcanized rubber extrudate by using a compression roller, the vulcanized rubber extrusion is performed in the same manner as in Korean Patent Publication No. 1990-7498. Since the latent heat of vulcanization of water is used, it will not bond when cooled below a certain temperature.
뿐만 아니라, 웨더 스트립에 돌출 실링 립(sealing lip)이 붙어 있을 경우에 독립된 TPE 압출 다이(die)에서 압출한 일정한 두께 및 폭의 시트를 압착 롤러로 가류 고무 압출물의 피복면에 일정하게 압착 피복하기가 힘들다. 그 이유는 압착 롤러를 구성하여 열 융착할 때, 도 6에 나타낸 바와 같이, 압착 롤러(51)의 직경(R')이 작은 부분의 회전속도보다 직경(R")이 큰 부분의 회전속도가 빨라 압착 롤러(51)에 의해 밀리는 부분이 발생하여 웨더 스트립 가류 고무 압출물(30)의 두께 및 폭이 변하기 때문이다. 또한, TPE 시트(37)를 접착하기 위해 압착 롤러(51)에 의해 가류 고무 압출물(30)의 피복면에 가해지는 힘이 가류 고무 압출물(30) 중심부에 금속 보강재(35)의 삽입이 없는 돌출 실링 립부(34)는 상대적으로 약하게 압착되는 부분이 발생하여 접착강도의 저하가 일어나게 되기 때문이다. 더욱이, TPE 시트(37)를 가류 고무 압출물(30)의 양 끝단부에 정확하게 압착 피복하기 위한 압착 롤러(51)를 만들기가 어렵다.In addition, if the weather strip has a protruding sealing lip, a uniform thickness and width of the sheet extruded from an independent TPE extrusion die is compressed and uniformly coated on the coating surface of the vulcanized rubber extrudate with a pressing roller. Is hard. The reason for this is that, when forming and squeezing the compression roller, as shown in Fig. 6, the rotation speed of the portion where the diameter R 'is larger than the rotation speed of the portion where the diameter R' of the compression roller 51 is smaller is increased. This is because a portion that is pushed by the pressing roller 51 quickly occurs to change the thickness and width of the weather strip vulcanized rubber extrudate 30. Further, it is vulcanized by the pressing roller 51 to adhere the TPE sheet 37. The force exerted on the coated surface of the rubber extrudate 30 has a relatively weakly squeezed portion of the protruding sealing lip 34 having no insertion of the metal reinforcement 35 at the center of the vulcanized rubber extrudate 30 and thus the adhesive strength. In addition, it is difficult to produce a press roller 51 for accurately press-coating the TPE sheet 37 at both ends of the vulcanized rubber extrudate 30.
이와 같이 종래 기술에 따른 웨더 스트립의 제조 방법은, 가류 고무 압출물의 가류 후 잠열을 이용하여 TPE 시트를 열 융착 피복하는 경우 PCM 라인에서 글라스 비드 제거 공정 때문에 잠열을 이용하기 힘들고, 독립된 TPE 시트를 압출한 후 압착 롤러에 의해 열 융착하는 경우 접착면이 압착 롤러에 대해 수평면이 아니어서 압착 롤러의 제작이 힘들고 금속 보강재 삽입이 없는 돌출 실링 립 부분을 가진 웨더 스트립에서 압착 롤러에 의해 가해지는 압착력이 접착 계면에 일정하게 미치기 힘든 문제점들이 있다.As described above, the method of manufacturing the weather strip according to the prior art is difficult to use latent heat due to the glass bead removal process in the PCM line when heat-sealing the TPE sheet using latent heat after vulcanization of the vulcanized rubber extrudate, and extrudes an independent TPE sheet. After heat-sealing by the pressing roller, the pressing force applied by the pressing roller in the weather strip having the protruding sealing lip portion without the insertion of the metal reinforcement is difficult because the adhesive surface is not horizontal to the pressing roller. There are problems that are hard to reach constantly at the interface.
따라서, 본 발명의 목적은 가류 고무 압출물이 연속 가류 공정에서 어느 정도 냉각되어도 가류 고무 압출물과 그에 피복되는 TPE 시트가 접착력을 발현할 수 있게 하는 자동차용 웨더 스트립 제조 방법을 제공하는 데에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for producing a weather strip for automobiles that enables the vulcanized rubber extrudate and the TPE sheet coated thereon to develop adhesion even if the vulcanized rubber extrudate is cooled to some extent in a continuous vulcanization process. .
또한, 본 발명의 다른 목적은 TPE 시트와 가류 고무 압출물의 접착력이 증가된 자동차용 웨더 스트립을 제공하는 데에 있다.It is another object of the present invention to provide an automotive weather strip with increased adhesion of TPE sheet and vulcanized rubber extrudates.
도 1은 본 발명에 따른 웨더 스트립이 자동차의 바디 플랜지(body flange)에 장착된 상태를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a state in which a weather strip according to the present invention is mounted on a body flange of a motor vehicle.
도 2는 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법의 공정 블록도.Figure 2 is a process block diagram of a weather strip manufacturing method according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법을 나타낸 개략적인 전공정도.Figure 3 is a schematic front view showing a weather strip manufacturing method according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법에 따라 가류 고무 압출물에 발포 고무 접착층이 피복된 상태를 나타낸 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a state in which the foam rubber adhesive layer is coated on the vulcanized rubber extrudate according to the weather strip manufacturing method according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 웨더 스트립을 나타낸 단면도.5 is a cross-sectional view showing a weather strip according to the present invention.
도 6은 종래 기술에 따른 웨더 스트립 제조 방법에 따라 압착 롤러의 압착 상태를 나타낸 단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing a crimping state of the pressing roller according to the weather strip manufacturing method according to the prior art.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10; 가류 고무 압출물11; 리테이너부10; Vulcanized rubber extrudate 11; Retainer part
12; 실(seal)부13; 그립 립(grip lip)12; Seal section 13; Grip lip
14; 실링 립(sealing lip)15; 금속 보강재14; Sealing lip 15; Metal reinforcement
16; 발포 고무 접착층17; TPE 시트16; Foam rubber adhesive layer 17; TPE Sheet
D; 외관 장식부100; 웨더 스트립D; Exterior decoration part 100; Weather strip
101; 압출기102; 고무 압출기101; Extruder 102; Rubber extruder
103; 크로스 헤드104; 발포 접착층 고무 압출기103; Cross head 104; Foam Adhesive Layer Rubber Extruder
105; UHF106; PCM105; UHF106; PCM
107; 글라스 비드 제거 장치108; 세정기107; Glass bead removal apparatus 108; Scrubber
109; TPE 코팅 압출기110; 엠보 롤러109; TPE coated extruder 110; Emboss roller
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 웨더 스트립 제조방법은, ⒜ "U"자 형태의 리테이너부, 중공상의 실부, 리테이너부와 일체형으로 형성되는 실링 립부, 및 리테이너부의 바닥면으로부터 실링 립부에 도달하는 외관 장식부에 형성된 발포 고무 접착층을 갖는 가류 고무 압출물을 압출 형성하는 웨더 스트립 압출 단계와, ⒝ 가류 고무 압출물을 180℃~230℃ 온도로 가류시키는 가류 단계와, ⒞ 가류 고무 압출물 표면에 부착된 이물질을 제거하는 세정 단계, 및 ⒟ TPE 시트를 외관 장식부의 발포 고무 접착층에 압출하는 TPE 시트 압출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method for manufacturing a weather strip for automobile according to the present invention includes a retainer portion having a shape of “U”, a hollow seal portion, a sealing lip portion formed integrally with the retainer portion, and a seal from the bottom surface of the retainer portion. A weather strip extrusion step of extruding a vulcanized rubber extrudate having a foamed rubber adhesive layer formed on the exterior decorative part reaching the lip, a vulcanizing step of vulcanizing the vulcanized rubber extrudate to a temperature of 180 ° C. to 230 ° C., and ⒞ vulcanized rubber And a TPE sheet extrusion step of extruding the foreign matter adhering to the extrudate surface, and (i) extruding the TPE sheet to the foam rubber adhesive layer of the exterior decoration.
바람직하게는 발포 고무 접착층은 마이크로 캡슐형 발포제를 포함하는 고무 재료로 형성되도록 한다. 그리고, TPE 시트 접착시의 발포 고무 접착층의 잠열은 실온에서 100℃가 되도록 한다.Preferably the foam rubber adhesive layer is to be formed of a rubber material comprising a microcapsular foaming agent. And the latent heat of the foam rubber adhesive layer at the time of TPE sheet adhesion is made to be 100 degreeC at room temperature.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 웨더 스트립은, "U"자형 단면의 리테이너부와 그 리테이너부의 한쪽 측면으로부터 돌출된 중공(中空)상의 실(seal)부와, 리테이너부의 내측 면에서 돌출하는 그립 립(grip lip)부와, 리테이너부와 일체형으로 형성되는 실링 립부와 리테이너부의 바닥면으로부터 실링 립부에 도달하는 외관 장식부에 형성된 발포 고무 접착층, 및 발포 고무 접착층에 부착된 TPE 시트를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle weather strip for automobiles, which includes a retainer portion having a "U" -shaped cross section, a hollow seal portion projecting from one side of the retainer portion, and an inner surface of the retainer portion. TPE sheet adhered to a grip lip portion protruding from the sheet, a sealing lip formed integrally with the retainer portion, and an outer decorative portion reaching the sealing lip portion from the bottom surface of the retainer portion, and a TPE sheet attached to the foam rubber adhesive layer. Characterized in that it comprises a.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법과 그에 의해 제조되는 웨더 스트립을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a weather strip manufacturing method and a weather strip manufactured thereby according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 웨더 스트립이 자동차의 바디 플랜지에 장착된 상태를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which a weather strip according to the present invention is mounted on a body flange of a vehicle.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 웨더 스트립(100)은 "U"자형 단면의 리테이너부(retainer part, 11), 그 리테이너부(11)의 한쪽 측면으로부터 돌출된 중공상의 실(seal)부(12), 리테이너부(11)의 내측 면에서 돌출하는 그립 립(grip lip)부(13) 및 리테이너부(11)와 일체형으로 형성되는 실링 립부(14)를 갖는다. 리테이너부(11)에는 금속 보강재(15)가 삽입되어 있다. 실부(12)는 EPDM의 스펀지 고무(sponge rubber)로 이루어지고, 나머지 다른 부분은 EPDM의 솔리드 고무(solid rubber)로 이루어진다.Referring to FIG. 1, the weather strip 100 according to the present invention includes a retainer part 11 having a “U” -shaped cross section, and a hollow seal part protruding from one side of the retainer part 11. (12), a grip lip portion 13 protruding from the inner surface of the retainer portion 11, and a sealing lip portion 14 formed integrally with the retainer portion 11. The metal reinforcement 15 is inserted in the retainer portion 11. The seal 12 consists of sponge rubber of EPDM and the other part of solid rubber of EPDM.
차체의 가장자리 테두리를 따라 설치되는 웨더 스트립(100)은 테두리에 형성된 바디 플랜지(flange, 2)에 웨더 스트립(100)의 리테이너부(11)를 밀어 넣어 리테이너부(11)의 내면으로부터 돌출한 그립 립(13)에 의해 압착되어 바디 플랜지(2)에 장착되는데, 웨더 스트립(100)이 설치된 상태에서 웨더 스트립(100)의 바닥면으로부터 실링 립(sealing lip, 14)에 도달하는 범위가 차체 실내에서 보이는 부분인 외관 장식부(D)로서, 이 외관 장식부(D)에는 가류 고무 압출물의 낮은 잠열에서도 접착을 가능하게 하는 발포 고무 접착층(16)이 형성되어 있으며, 그 발포 고무 접착층(16) 상부에 압출 TPE 시트(17)가 피복되어 있다. 이와 같은 본 발명에 따른 웨더 스트립의 제조 공정을 설명하기로 한다.The weather strip 100, which is installed along the edge of the vehicle body, pushes the retainer portion 11 of the weather strip 100 into the body flange 2 formed at the edge and protrudes from the inner surface of the retainer portion 11. It is squeezed by the lip 13 and mounted to the body flange 2, the range of reaching the sealing lip 14 from the bottom surface of the weather strip 100 with the weather strip 100 installed therein. As the exterior decorative portion (D) which is a part shown in the figure, the exterior decorative portion (D) is formed with a foam rubber adhesive layer (16) which enables adhesion even at low latent heat of the vulcanized rubber extrudates, and the foam rubber adhesive layer (16) An extruded TPE sheet 17 is coated on the top. Such a manufacturing process of the weather strip according to the present invention will be described.
도 2는 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법의 공정 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법을 나타낸 개략적인 전공정도이며, 도 4는 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법에 따라 가류 고무 압출물에 발포 고무 접착층이 피복된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 웨더 스트립을 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a process block diagram of a weather strip manufacturing method according to the invention, Figure 3 is a schematic front view showing a weather strip manufacturing method according to the present invention, Figure 4 is vulcanized according to the weather strip manufacturing method according to the present invention Fig. 5 is a cross-sectional view showing a state in which the rubber extrudate is coated with a foam rubber adhesive layer, and Fig. 5 is a cross-sectional view showing a weather strip according to the present invention.
도 2내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법에서는 먼저 웨더 스트립 압출 단계(201)가 진행된다. 고무 압출기(102)와 발포 접착층 고무 압출기(104) 및 크로스 헤드(103)로 구성되는 크로스 헤드(cross head)형 3중 압출기(101)로부터 "U"자 형태의 리테이너부(11), 중공상의 실부(12), 리테이너부(11)의 내측 면에서 돌출하는 그립 립(grip lip)부(13), 리테이너부와 일체형으로 형성되는 실링 립부(14), 및 리테이너부(11)의 바닥면으로부터 실링 립부(14)에 도달하는 외관 장식부(D)에 형성되는 발포 고무 접착층(16)을 포함하는 EPDM 고무의 가류 고무 압출물(10)을 동시에 압출 형성한다. 압출된 상태의 가류 고무 압출물(10)이 도 4에 나타나 있다. 금속 보강재(15)가 매설된 리테이너부(11)의 외관 표면으로부터 실링 립(14)에 이르는 외관 장식부(D)에 형성되는 발포 고무 접착층(16)은 접착력을 증가시키기 위한 것으로서 표 1과 같은 배합 구성을 갖는다. 표 1과 같이 EPDM 배합물에 마이크로 캡슐형 발포제 등을 포함한 발포 고무 접착층(16)은 0.3~0.7㎜ 두께로 압출하는 것이 바람직하다.2 to 5, in the weather strip manufacturing method according to the present invention, a weather strip extrusion step 201 is first performed. From the cross head triple extruder 101 composed of the rubber extruder 102, the foamed adhesive layer rubber extruder 104, and the cross head 103, the retainer portion 11 in the shape of a “U”, hollow From the seal portion 12, the grip lip portion 13 protruding from the inner side of the retainer portion 11, the sealing lip portion 14 formed integrally with the retainer portion, and the bottom surface of the retainer portion 11; The vulcanized rubber extrudate 10 of EPDM rubber including the foamed rubber adhesive layer 16 formed on the exterior decorative part D reaching the sealing lip 14 is simultaneously extruded. The vulcanized rubber extrudate 10 in the extruded state is shown in FIG. 4. The foam rubber adhesive layer 16 formed on the exterior decorative portion D from the exterior surface of the retainer portion 11 in which the metal reinforcing material 15 is embedded to the sealing lip 14 is to increase the adhesive force, as shown in Table 1 below. It has a compounding structure. As shown in Table 1, it is preferable that the foam rubber adhesive layer 16 including the microcapsule foaming agent or the like in the EPDM blend is extruded to a thickness of 0.3 to 0.7 mm.
다음 단계로서 180℃~230℃ 온도의 가류 단계(202)가 진행된다. UHF(마이크로파 가열장치, 105)와 PCM라인(106)을 통과하면서 가류 전에 점착성을 나타내는 글라스 비드가 발포 고무 접착층 위에 접착된 후 180℃~230℃ 온도의 가류 공정이 진행되는 과정에서 실부(12)와 리테이너부(11)의 EPDM 고무는 가류되고, 발포 고무 접착층(16)은 발포와 가류가 병행하여 이루어진다. 발포 고무 접착층(16)은 마이크로 캡슐형 발포제를 함유하고 있기 때문에 가류 공정을 통과하면서 발포하여 표면층의 발포 셀이 개방된다. 가류 공정을 거친 가류 고무 압출물(10)은 완전 가류가 이루어진다.As a next step, the vulcanization step 202 of 180 ° C-230 ° C temperature proceeds. Seal portion 12 during the vulcanization process at a temperature of 180 ° C. to 230 ° C. after the UHF (microwave heating device) 105 and the PCM line 106 pass through the UHF (microwave heating device) and the PCM line 106 and the glass beads showing adhesiveness are adhered onto the foam rubber adhesive layer. The EPDM rubber of the retainer portion 11 is vulcanized, and the foamed rubber adhesive layer 16 is made of foamed and vulcanized in parallel. Since the foam rubber adhesive layer 16 contains the microcapsule foaming agent, it foams while passing through a vulcanization process, and the foaming cell of a surface layer is opened. The vulcanized rubber extrudate 10 that has undergone the vulcanization process is fully vulcanized.
가류 공정이 완료되면, 가류 고무 압출물(10) 표면에 부착된 불필요한 이물질을 제거하는 세정 단계(203)가 진행된다. 글라스 비드 제거 장치(107)에 의해 가류 고무 압출물(10)의 표면에 부착된 글라스 비드가 제거되고 고압의 물이 분사되고 압축공기로 수분을 제거하는 세정기(108)에서 가류 고무 압출물(10)의 표면에 부착된 잔여 글라스 비드를 포함한 이물질이 제거된다. 세정 단계에서 가류 고무 압출물(10)의 표면은 100℃이하의 온도로 냉각되며, 세정기(108) 통과 속도에 의해 실온에서 100℃의 분포 폭을 가진다.When the vulcanization process is completed, a cleaning step 203 is performed to remove unnecessary foreign matter adhering to the surface of the vulcanized rubber extrudate 10. The glass bead extruder 10 is removed from the scrubber 108 in which a glass bead attached to the surface of the vulcanized rubber extrudate 10 is removed by the glass bead removing device 107, water of high pressure is injected, and moisture is removed from the compressed air. Foreign matter, including residual glass beads, attached to the surface of the wafer) is removed. In the cleaning step, the surface of the vulcanized rubber extrudate 10 is cooled to a temperature of 100 ° C. or less, and has a distribution width of 100 ° C. at room temperature by the speed of the scrubber 108.
그리고나서, TPE 시트(17)를 외관 장식부(D)의 발포 고무 접착층(16)에 압출하는 TPE 시트 압출 단계(204)가 진행된다. 세정 단계가 진행되는 세정기(108) 후단에 설치된 별도의 TPE 코팅 압출기(109)에 의해 TPE 시트(17)를 외관 장식부(D)의 발포 고무 접착층(16) 상부에 직접 압출시킨다. 이때, TPE 시트(17)의 두께는 0.3~0.7㎜ 정도가 적당하다. TPE 시트(17)는 열가소성 엘라스토머(EPDM/PP 동적가황형 폴리올레핀계) 재료를 사용하며, 압출 조건은 실린더 온도 250℃, 압출 재료 온도는 270℃ 정도로 하여 가류 고무 압출물(10)의 발포 고무 접착층(16) 상부에 직접 압출 피복하고 냉각수를 통과시켜 실온으로 냉각시킨다. 발포 고무 접착층(16)과 TPE 시트(17)의 접착은 물리적 접착이 주요 요인이며 물리적 접착력을 높이기 위하여 접착계면의 접촉면적을 높이고, 접착계면에서의 앵커 효과를 유도하여야 한다. 녹는점 이상의 온도에서 점성을 가진 TPE 시트(17)의 재료가 발포 고무 접착층(16)의 발포 셀이 개방(open)된 공극에 채워지게 되며 냉각되면서 앵커 효과가 증대되어 효과적인 접착력을 얻을 수 있게 된다. 필요에 따라 TPE 시트(17)는 TPE 코팅 압출기(109) 후단에 설치되는 엠보 롤러(110)에 의해 외관 장식부(D)에 엠보를 부가시킬 수 있다. 이와 같은 과정에 의해 도 5와 같은 TPE 시트(17)가 외관 장식부(D)에 부착된 본 발명에 따른 웨더 스트립(100)을 얻을 수 있다.Then, the TPE sheet extrusion step 204 proceeds to extrude the TPE sheet 17 to the foam rubber adhesive layer 16 of the exterior decoration part D. The TPE sheet 17 is directly extruded onto the foam rubber adhesive layer 16 of the exterior decorative part D by a separate TPE coated extruder 109 installed at the rear end of the cleaner 108 in which the cleaning step is performed. At this time, the thickness of the TPE sheet 17 is preferably about 0.3 to 0.7 mm. The TPE sheet 17 uses a thermoplastic elastomer (EPDM / PP dynamic vulcanized polyolefin-based) material, and the extrusion conditions are a cylinder temperature of 250 ° C. and an extrusion material temperature of about 270 ° C. so that the foam rubber adhesive layer of the vulcanized rubber extrudate 10 is (16) Extruded directly on top and cooled to room temperature by passing cooling water. The adhesion between the foam rubber adhesive layer 16 and the TPE sheet 17 is a main factor, and the contact area of the adhesion interface must be increased to induce the anchor effect at the adhesion interface in order to increase the physical adhesion. At a temperature above the melting point, the material of the TPE sheet 17 having viscosity is filled in the voids in which the foam cells of the foam rubber adhesive layer 16 are opened, and the anchor effect is increased while cooling to obtain an effective adhesive force. . If necessary, the TPE sheet 17 may add emboss to the exterior decoration part D by the emboss roller 110 installed at the rear end of the TPE coated extruder 109. By such a process, the weather strip 100 according to the present invention having the TPE sheet 17 as shown in FIG. 5 attached to the exterior decoration part D may be obtained.
전술한 바와 같이 본 발명에서는 발포 고무 접착층이 효과적으로 개방 셀을 발현할 수 있도록 마이크로 캡슐형 발포제를 사용한다. 캡슐형 발포제는 탄화수소계 폴리머로 이루어진 외부 캡슐 내부에 액체상의 탄화수소가 채워져 있는 구조이다. 이러한 캡슐형 발포제는 적당한 온도에서 폴리머 캡슐이 연화되고 내부에 포함된 액체상태의 탄화수소가 가스화 되어 캡슐 내부 압력을 높여 캡슐의 크기를 확대시켜 발포 효과를 얻는다. 마이크로 캡슐형 발포제를 높은 온도로 급속히 가열시키면 탄화수소계 폴리머로 이루어진 캡슐은 녹게 되고, 캡슐 내부의 액체 상태의 탄화수소가 급격히 가스화되면서 폴리머로 이루어진 캡슐이 폭발적으로 파괴되는 성질이 있다. 그래서, 본 발명에서 사용된 발포 고무 접착층에 포함된 마이크로 캡슐형 발포제가 고온의 가류 공정을 통과하면서 상기에 서술된 외부 캡슐이 파괴되어 발포 고무 접착층의 표면에 셀이 개방되면서 공극을 갖는 특성을 나타내게 된다.As described above, in the present invention, the microencapsulated foaming agent is used so that the foam rubber adhesive layer can effectively express the open cell. Capsule-type blowing agent is a structure in which the liquid hydrocarbon is filled in the outer capsule made of a hydrocarbon-based polymer. The capsule foaming agent softens the polymer capsule at a suitable temperature and gasifies the liquid hydrocarbon contained therein to increase the internal pressure of the capsule to expand the size of the capsule to obtain a foaming effect. When the microcapsule-type blowing agent is rapidly heated to a high temperature, the capsule made of the hydrocarbon-based polymer melts, and the liquid hydrocarbon in the capsule rapidly gasifies, causing the polymer capsule to explode. Thus, the microcapsule-type foaming agent included in the foamed rubber adhesive layer used in the present invention passes through a high-temperature vulcanization process to destroy the outer capsules described above, so that the cells are opened on the surface of the foamed rubber adhesive layer to exhibit the characteristics of having voids. do.
본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법으로 제조된 웨더 스트립과 종래 기술에 따른 웨더 스트립 제조 방법으로 제조된 웨더 스트립의 외관 장식부에 시험편을 채취하여 180°박리시험을 하여 발포 고무 접착층과 TPE 시트 사이의 접착 강도를 측정하였다. 이때, 시험편 폭은 2.54㎜이고, 인장속도는 50mm/분이다. 그 결과 종래 기술에 따라 제조된 웨더 스트립은 가류된 가류 고무 압출물이 최소 잠열 온도 140℃ 이상이 되어서야 가류 고무의 시편 파괴가 일어나는 양호한 접착력을 나타내었으며 100℃이하에서는 접착이 일어나지 않았다. 그리고, 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법으로 제조된 웨더 스트립은 가류된 가류 고무 압출물의 발포 고무 접착층 최소 잠열온도가 40℃에서 4kgf/cm의 접착력이 나타났으며 발포 고무 접착층과 TPE 시트 접착 계면에서 발포 고무 접착층의 파괴가 일어나기 시작했으며, 80℃이상에서는 발포 고무 접착층 파괴가 대부분 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 종래 기술에 따른 웨더 스트립 제조 방법의 경우 적어도 100℃ 이상이 되어야 가류 고무 압출물과 TPE 시트의 접착이 일어나며 양호한 접착력을 얻기 위하여 140℃ 이상이 되어야 하나, 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법의 경우 40℃에서도 접착이 일어나며 80℃ 이상인 경우 발포 고무 접착층과 TPE 시트의 경계가 사라지면서 완전 접합이 이루어지는 양호한 접착력을 얻을 수 있었다.The test strips are taken in the outer decorative part of the weather strip manufactured by the weather strip manufacturing method according to the present invention and the weather strip manufactured by the weather strip manufacturing method according to the prior art, and subjected to a 180 ° peeling test, between the foam rubber adhesive layer and the TPE sheet. Adhesive strength was measured. At this time, the test piece width is 2.54 mm, and the tensile velocity is 50 mm / min. As a result, the weather strip prepared according to the prior art exhibited a good adhesion force when the vulcanized vulcanized rubber extrudate had a minimum latent heat temperature of 140 ° C. or higher, and the delamination of the vulcanized rubber did not occur. In addition, the weather strip produced by the weather strip manufacturing method according to the present invention exhibited an adhesive force of 4 kgf / cm at a minimum latent heat temperature of the foamed rubber adhesive layer of the vulcanized vulcanized rubber extrudate at 40 ° C. The breakdown of the foam rubber adhesive layer began to occur, and it was confirmed that most of the foam rubber adhesive layer destruction occurred above 80 ° C. That is, in the case of the weather strip manufacturing method according to the prior art, at least 100 ° C. or more should be at least 140 ° C. in order to achieve adhesion between the vulcanized rubber extrudate and the TPE sheet and to obtain good adhesion. In this case, adhesion occurs at 40 ° C., and when the temperature is 80 ° C. or more, the boundary between the foamed rubber adhesive layer and the TPE sheet disappears, thereby achieving good adhesion.
이상과 같은 본 발명에 따른 웨더 스트립 제조 방법 및 웨더 스트립 구조에따르면, 별도의 압축 롤러를 사용하지 않고 가류 잠열을 이용하여 TPE 시트를 부착시키면서도 세정 공정 전체를 거쳐 글라스 비드가 완전히 제거될 수 있으며, 세정 과정에서 가류 고무 압출물이 어느 정도 냉각되더라도 웨더 스트립의 외관 장식부와 TPE 시트가 우수한 접착 상태를 발현할 수 있다.According to the weather strip manufacturing method and the weather strip structure according to the present invention as described above, the glass bead can be completely removed through the entire cleaning process while attaching the TPE sheet using the latent heat of vulcanization without using a separate compression roller, Even if the vulcanized rubber extrudate is cooled to some extent during the cleaning process, the exterior decoration of the weather strip and the TPE sheet can exhibit excellent adhesion.
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