KR20070012463A - 자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법 - Google Patents

자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법 Download PDF

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프랭크 쿨모르젠
패트릭 케링거
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Abstract

본 발명은 자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 접착제 재료를 갖춘 한 측면 상에 적어도 부분적으로 제공되며 특히 텍스타일 지지부를 포함하는 펀칭된 물품(article)을 이용하는 것을 특징으로 한다. 텍스타일 지지부의 표면은 밀폐될 홀의 표면보다 크며, 특히, 접착제 측면의 중심에 비 팽창되는 팽창성 바디를 구비하고 있다. 펀칭된 물품은 홀이 완전히 펀칭된 물품에 의해 완전히 덮이는 방식으로 지지부와 서로 홀 상에 고정되며, 팽창성 있는 바디는 홀 내부에 놓이게 된다. 펀칭된 물품 및 팽창성있는 바디는 팽창성 있는 바디가 팽창하는 이러한 범위로 가열되며, 열은 팽창되는 팽창성있는 바디가 완전히 홀을 충진 및/또는 덮을 때까지 공급되며, 팽창되는 팽창성있는 바디는 식어서 경화된다.

Description

자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법 {METHOD FOR PERMANENTLY OBTURATING HOLES, ESPECIALLY IN METAL SHEETS OR PLASTIC PARTS OF AUTOMOBILE BODIES}
본 발명은 자동차 바디의 특히, 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법에 관한 것이다.
현 자동차 제조 과정에서, 조립 중에 금속 시트 또는 플라스틱 부품과 같은 다수의 개개의 부품 내 구조적 시스템의 결과로서 다양한 크기의 홀이 발생하는 것은 불가피하다. 홀의 직경은 통상적으로 10 내지 50 mm 범위를 갖는다. 후속적인 작동에서, 다수의 이들 홀은 차체 내측으로 비-차폐된 홀을 통해 관통하는 물 또는 수증기에 의한 부식성 침식을 방지하기 위해서 상기 홀들은 기밀, 특히, 방수 되도록 밀폐된다. 수반되는 요건은 탑승 칸 내의 소음 억제에서의 상당한 개선을 달성하도록 홀을 밀폐시키는 것이다.
현재, 차체 홀은 일반적으로, 플라스틱 스토퍼를 이용하여 밀폐되며, 상기 스토퍼는 한편으로는, 어떤 경우에 홀을 확실하게 밀폐하지 않고 다른 한편으로는, 제조하는 것이 비교적 복잡하며 값비싸다. 각각의 크기를 갖는 홀은 홀의 크기에 적합한 특정 스토퍼를 요구한다. 이는 스토퍼의 구매자에게 고 논리 및 운영 복잡 도 및 고비용을 수반한다. 결과적으로, 제조 라인에서 배분된 저장 칸 내에 각각, 다른 크기의 다수의 스토퍼가 제공되어야 한다.
부가적으로, 이러한 목적을 위해서, 홀의 크기에 꼭 맞는 길이로 펀칭되거나 분리되는 접착 테이프가 적합할 수 있다. 그러나, 접착 테이프가 수요에 있어서 증가하는 요구에 항상 도달하는 것은 아니다.
본 발명의 목적은 자동차 바디의 특히, 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키기에 적합한 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 의도는 수분 통로가 차단되며 소음 억제가 개선되고, 상기 홀이 내부, 특히 바닥 영역에서의 기계식 응력의 경우에 및/또는 하부 상의 스톤 치핑(stone chipping)의 경우에 확실하게 밀폐되는 방식으로 상기 홀이 밀폐되는 것을 보장한다.
본 발명의 목적은 독립항에 기재된 바와 같은 방법에 의해 달성된다. 종속항은 본 발명의 주요 목적의 유리한 단계를 제공한다.
본 발명은 따라서, 백킹, 특히 텍스타일 백킹을 구비하여 적어도 부분적으로 단일 측면 자체 접착 처리되는 다이컷을 고정시키는 단계로서, 상기 백킹의 영역은 밀폐될 상기 홀의 영역보다 큰 영역을 가지며, 상기 백킹은 비발포성 팽창 발포체로 접착 처리되는 측면 상에, 특히 중앙에, 제공되며, 상기 고정 단계는 홀이 다이컷에 의해 완전히 덮이고, 발포체가 홀 내에 위치되는 방식으로 실행되는, 고정 단계,
발포체를 갖춘 다이컷을 가열하여 발포체를 팽창시키는 단계,
발포성 팽창 발포체가 완전히 홀을 충진 및/또는 홀을 덮을 때까지 계속 열 공급을 하는 단계,
발포성 팽창 발포체를 냉각 및 경화시키는 단계에 의해 자동차 바디의 특히, 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법을 제공한다.
유리한 일 실시예에서, 다이컷은 발포체 아래 전체 영역에 걸쳐 접착제를 구비하고 있다.
특히 바람직하게, 비발포된 발포체는 폴리우레탄, 또는 특정 경우에 EVA 발포체를 갖추어 구성되거나 및/또는 1.5 내지 4 mm의 두께를 갖는다. EVA의 비닐 아세테이트 함량은 유리하게는 약 5 중량 % 내지 20 중량 %를 갖는다. EVA는 메트릭스로 압출되며 이미 발포체의 형상으로 다이커팅 작동이 일어나기 전에 발포제(blowing agent)를 포함하고 있다.
다수의 보다 작은 홀을 밀폐시키는데 이용될 수 있는 비발포된 발포체에 있어서 통상적인 크기는 10 내지 30 mm, 특히, 10 mm 직경을 가지며, 게다가 3 mm의 두께를 갖는 디스크 크기를 갖는다.
본 발명의 다른 유리한 단계에서, 다이컷의 백킹은 천연 고무의 접착 코팅 및/또는 PVC 코팅 또는 접착제로부터의 맞은편 측면 상에 아크릴 코팅을 구비하고 있다.
특히 바람직하게, 본 발명의 스틸에 있어서 결합 강도는 5N/25 mm 이상이다.
본 발명의 한 유리한 단계에서의 백킹은 알루미늄 포일, 텍스타일 백킹 또는 폴리메릭 필름(예를 들어, PVC, PP, PET, PU)으로 구성되며, 바람직하게는,
알루미늄 포일에 있어서 30 내지 120 ㎛,
텍스타일 백킹에 있어서 180 내지 300 ㎛, 및
필름에 있어서 30 내지 300 ㎛의 두께를 갖는다.
본 발명의 한 특정 유리한 연속성에서 다이컷에 이용되는 백킹 재료는 특히, 140 내지 160, 바람직하게는 148의 메시 카운트(mesh count)를 갖는 면직물 섬유( 74의 날실 직물 밀도(warp thread count) 및 74의 씨실 직물 밀도(weft thread count)를 수반함)를 포함한다.
특히 바람직하게, 씨실 밀도는 70 내지 80 및/또는 날실 밀도는 70 내지 80이다.
다이컷에 있어서 백킹 재료가 직물, 니트 또는 부직물 망과 같은 모두 공지된 텍스타일 백킹을 이용하는 것이 가능할 수 있기 때문에, 용어 "부 직물 망"은 EN 29092(1988)에 따른 적어도 텍스타일 시트형 구조물 및 스티치본딩되는(stichbonded) 부직물 및 유사한 시스템도 포함한다.
게다가, 라미네이션으로 직물 및 니트를 포함하는 스페이서 섬유(spacer fabrics)을 이용하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 종류의 스페이서 섬유는 EP 0 071 212 B1에 기재되어 있다. 스페이서 조직은 섬유 또는 필라멘트 망의 덮개 층, 하부층 및 이러한 층들 사이에 이러한 섬유 다발 또는 개개의 리테이닝 섬유(retaining fibers)를 포함하는 매트형 층 구조물이며, 상기 섬유는 층 구조물의 영역에 걸쳐서 분포되며, 파티클 층(particle layer)을 통해 바느질되어, 덮개 층과 하부층을 서로 연결한다. 부가적으로, 필수적인 것은 아니지만, EP 0 071 212 B1에 따른 리테이닝 섬유는 예를 들어, 모래, 자갈과 같은 불활성 미네랄 입자를 포함한다.
파티클 층을 통해 바느질된 홀딩 섬유(holding fibers)는 덮개 층과 하부층을 서로 간격을 두오 유지시키며, 덮개 층과 하부층을 연결한다.
스페이서 직물 또는 스페이서 니트는 그중에서도 특히, 두 개의 문헌에서, 즉,
저널 커텐비르크-프락시스(kettenwirk-praxis) 3/93, 페이지 59 내지 63, "라셸방식으로 짜여진 스페이서 니트(Raschelgewirkte Abstandsgewirke)" [Raschel-knitted spacer knits]의 문헌, 및
저널 커텐비르크-프락시스 1/94, 페이지 73 내지 76, "라셸방식으로 짜여진 스페이서 니트"의 문헌에 기재되어 있으며, 상기 문헌의 내용은 본 발명에 참조되어 포함되며 본 발명의 기재 내용의 일부이다.
적합한 부직물은 특히, 강화된 주요 섬유 망, 또한 일반적으로 부가적인 강화를 필요로 하는 정전화 망(meltblown webs), 및 스펀본드식 망(spunbonded webs)을 포함한다. 망에 있어서 가능한 강화 방법은 기계적, 열적, 및 화학적 강화이다. 반면에, 기계적 강화로, 섬유는 보통 개개의 섬유의 얽힘, 섬유 다발의 상호고리(interlooping) 또는 부가적인 실의 감침에 의해 서로 순전히 기계식으로 유지되며, 접착제(결합제로) 또는 응집력있는(결합제 없음) 섬유 대 섬유 결합을 달성하는 열 및 화학 기술에 의해 가능할 수 있다. 적합한 형성 및 적합한 공정 방식이 제공된다면, 이러한 결합은 독점적으로, 적어도 현저하게 섬유 마디 점에 제한될 수 있어서 3 차원 네트워크는 망 내의 눈이 굵은(loose), 올이 성긴 구조물을 유지하면서 형성된다.
특히 유리하게 검증된 망은 특히, 실로 오버스티칭(overstitching)하거나 서로 고리를 형성함(interlooping)으로써 강화된 망이다.
예를 들어, 이러한 종류의 강화된 망은 이전에 말리모(Malimo), 칼 메이어(Karl Mayer) 사로부터 "말리플리스(Malifleece)"의 스티치본딩 장치로 제조되며, 그 중에서도 특히, 나우에 파세테크닉(Naue Fasertechnik) 및 테크텍스 게엠베하(Techtex GmbH)로부터 달성될 수 있다. 말리플리스는 교차되어 놓인 망(cross-laid web)이 망의 섬유로부터의 고리 형성에 의해 강화된다는 점을 특징으로 한다.
이용되는 백킹은 구니트(Kunit) 또는 멀티니트(Multiknit) 형태의 망일 수도 있다. 구니트 망은 한 측면 및 다른 측면 상에 고리, 고리 피트(loop feet) 또는 파일 섬유 폴드(pile fiber folds)를 갖는 시트형 구조물을 형성하기 위해서 길이방향으로 지향되는 섬유 망의 처리로부터 지향되지만, 실도 아닌 미리 제조된 시트형 구조물도 지니지 않는 점을 특징으로 한다. 이러한 종류의 망은 수년 동안, 그 중에서도 특히, 예를 들어, 칼 메이어 사로부터 "구니트빌(Kunitvlies)"의 스티치본딩 장치로 제조된다. 이러한 망의 다른 특징은 길이방향 섬유 망으로서, 길이방향으로 고 인장력을 흡수할 수 있다는 점이다. 구니트에 비해 멀티니트 망의 특징은 망이 이중 면을 가진 바늘 펀칭에 의해 상부 및 바닥 측면 상에서 강화된다는 점이다. 결국, 스티치본딩된 망은 본 발명에 따라서 이용될 다이컷을 형성하기 위해 중간체로서 적합할 수도 있다. 스티치본딩된 망은 서로 평행하게 연장하는 다수의 스티치를 갖는 부직물 재료로 형성된다. 이러한 스티치는 연속적인 텍스타일 실의 스티칭 또는 니팅에 의해 야기된다. 이러한 형태의 웹을 위해서, 이전에 말리모, 칼 메이어사로부터 "말리웨트(Maliwatt)" 형태의 스티치본딩 장치가 공지된다.
텍스타일 백킹을 위해 관찰되는 개시 재료는 특히, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 비스코스, 주 레이온 또는 면 섬유를 포함한다. 그러나, 본 발명은 상기 재료들에 제한되는 것은 아니며; 차라리 망을 생성시키기 위해서 다수의 다른 섬유를 이용하는 것이 가능할 수 있으며, 이는 활동에 대한 어떠한 요구도 없이 당업자에게 명백할 수 있다.
특히, 유리한 본 발명의 구상은 비감광, 감압 접착제의 적어도 한 측면에 가해진 비감광 백킹(nonfogging backing)을 포함하는 비감광 다이컷이다.
대체로, 접착제로서, 천연 고무 또는 합성 고무 및 특히 유리하게 검증된 아크릴산 시스템을 갖추어, 이들의 접착 특성 및 온도 지속성이 필요조건에 따른다면, 다양한 폴리머 시스템을 선택하는 것이 가능할 수 있다.
적합한 접착제는 20 이상, 특히 30 이상(각각의 경우에, 25℃ 톨루엔 내의 1 중량 % 농도 용액 내에서 측정됨)의 K 값을 갖는 아클릴산 핫멜트(hotmelt)를 기초로 하며, 핫멜트로서 처리될 수 있는 시스템을 제공하기 위해서 이러한 접착제의 용액을 농축시킴으로써 달성될 수 있다. 농도는 적합하게 설치된 탱크 또는 압출기 내에서 일어날 수 있으며; 특히, 수반되는 탈휘발화의 경우에는, 탈휘발화 압출기가 바람직하다. 이러한 종류의 접착제는 독일 특허 출원 DE 43 13 008 C2에 기재되어 있다. 중간 단계에서, 용매는 이러한 방식으로 준비된 아크릴산 조성물로부터 완전히 제거된다.
K 값은 특히, DIN 53 726에 따라 결정된다.
부가적으로, 천연 고무 또는 합성 고무 또는 천연 고무 및/또는 합성 고무의 임의의 바람직한 혼합물로 구성되는 그룹으로부터 구성되는 핫멜트 접착제를 이용하는 것이 가능할 수 있으며, 천연 고무 또는 필요한 순도 및 점성 수준에 따라서, 예를 들어, 크레이프(crepe), RSS, ADS, TSR, 또는 CV 급과 같은 주로 모두 이용가능한 등급으로부터 천연 고무를 선택할 수 있으며, 합성 고무 또는 임의로 공중합된 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 합성 폴리이소프렌(IR), 부틸 고무(IIR), 할로겐화 부틸 고무(XIIR), 아크릴산 고무(ACM), 에틸렌-비닐 아세트산(EVA) 공중합체 및 폴리우레탄 및/또는 이들의 혼합물의 그룹으로부터의 합성 고무를 선택할 수 있다.
특히 바람직하게, 전체 엘라스토머 분률을 기초로 하여 10 중량% 내지 50 중량 %의 무게 분율을 갖추어 처리 특성을 개선하기 위해서, 열가소성 엘라스토머를 고무에 첨가할 수 있다. 대표적으로 기재 내용은 현시점에서는 특히, 융화성있는 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 및 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 생성물로 구성될 수 있다.
이용될 수 있는 점착 수지(Tackifying resins)는 예외없이, 본 원에 기재되며 이미 공지된 모든 점착부여제(tackifier)를 포함한다. 대표적으로 기재 내용은 로진, 이들의 불균형, 수소처리, 중합, 에스테르화된 유도체 및 염, 지방족 및 방향족 탄화수소 수지, 테르피넨 수지 및 테르피넨 페놀 수지로 구성될 수 있다. 임의의 이들의 바람직한 조합물 및 다른 수지는 필요조건에 다라 최종 접착제의 특성을 조절하기 위해서 이용될 수 있다. 명백한 참조내용은 (밴 노스트랜드; van Nostrand, 1989) 도나타스 사타스(Donatas Satas)에 의해 "감압성 접착제 기술의 입문(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)" 분야의 기재내용으로 구성될 수 있다.
바람직하게, 열 공급에 의한 다이컷의 발포 팽창(foaming expansion)은 바디 쉘 상의 통상적인 코팅 작업 중에, 특히, 코팅 후 또는 음극 전해 후 건조 중에 일어날 수 있다. 이러한 방식으로 부가적인 작업은 필요하지 않다.
상기 건조 작업 중에 바디의 필요한 가열로 인해서, 충분한 에너지가 발포체의 발포 팽창을 야기하도록 존재한다. 대안적인 선택은 발광 히터 또는 적외선 램프에 의해, 에너지의 국부적 공급에 의한 발포 팽창을 실행시키는 것이다.
특히, 높은 기계식 응력에서, 본 발명의 방법은 종래 기술로부터 공지된 용액보다 뛰어나다. 동일한 방법은 소음 억제를 고려하여 적용한다. 소음 억제 및 세기는 발포체와 접착제 다이컷의 조합을 통해 고도로 개선된다. 게다가, 다이컷의 단일 실시예는 여러 가지 크기를 갖는 다양한 홀을 덮게 할 수 있다.
이후에, 두 개의 도면을 참조하여, 자동차 바디 특히, 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐하는 방법은 본 발명의 제한된 효과를 갖는 임의의 방법으로 실행되는 임의의 의도 없이 더욱 상세히 기재되어 있다.
도 1은 밀폐될 홀이 열에 노출됨에 따라서 캡슐화되기 이전 상태를 도시하는 도면이며,
도 2는 홀이 다이컷의 발포 팽창에 의해 밀폐된 후의 상태를 도시하는 도면이다.
바디(1)에서, 구조 시스템의 결과로서, 밀폐를 필요로 하는 홀(2)이 있다.
이러한 목적을 위해서, 텍스타일 백킹(4)을 갖는 부분적으로, 단일 측면이 자체접착 처리되는 다이컷의 영역은 밀폐될 홀(2)의 영역보다 크며 홀(2)이 다이컷에 의해 완전히 덮이는 방식으로 홀(2)에 고정된다.
비 발포성 팽창되는 EVA 발포체(5)는 다이컷, 및 접착 처리된 측면 상에 중심으로 위치된다. 이러한 EVA 발포체(5)는 홀(2) 내의 중앙에 위치된다.
다이컷 상에 접착체(3)가 전체 영역 위에 적용되며- EVA 발포체(5) 아래 영역조차 코팅된다.
EVA 발포체(5)의 바람직하게는 160℃의 가열의 결과로서, 발포체(5)는 상당한 3차원 팽창을 일으킨다. 열 공급에 의한 EVA 발포체(5)의 발포 팽창은 바디 쉘 상의 통상적인 코팅 작업 중에, 특히, 음극 전해 후 또는 건조 코팅 중에 일어날 수 있다. 이러한 작업에서, EVA 발포체(5)는 발포성있게 팽창하여, 홀(2)은 완전치 충진되며, 따라서 발포성 팽창된 EVA 발포체(6)에 의해 덮인다. 냉각 후에, 발포성 팽창된 EVA 발포체(6)는 강화되어 홀(2)을 기밀, 방수 및 소음 억제 방식으로 밀폐시킨다.
도 2는 열이 다이컷 상에서 활성화되도록 야기된 후의 상태를 도시하고 있다.

Claims (6)

  1. 자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법에 있어서,
    백킹, 특히 텍스타일 백킹을 구비하여 적어도 부분적으로 단일 측면 자체 접착 처리되는 다이컷을 고정시키는 단계로서, 상기 백킹의 영역은 밀폐될 상기 홀의 영역보다 큰 영역을 가지며, 상기 백킹은 비발포성 팽창 발포체로 접착 처리되는 측면 상에, 특히 중앙에, 제공되며, 상기 고정 단계는 상기 홀이 상기 다이컷에 의해 완전히 덮이고, 상기 발포체가 상기 홀 내에 위치되는 방식으로 실행되는, 고정 단계,
    상기 발포체가 발포성 팽창 방식으로 상기 발포체를 갖춘 다이컷을 가열하는 단계,
    상기 발포성 팽창되는 발포체가 상기 홀을 충진 및/또는 덮을 때까지 열의 공급을 계속하는 단계,
    상기 발포성 팽창 발포체가 냉각 및 경화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이컷에는 상기 발포체 아래의 전체 영역에 걸쳐서 접착제가 제공되는 것을 특징으로 하는,
    자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 비발포성 발포체는 폴리우레탄, 또는 특히, EVA 발포체로 구성되며 및/또는 1.5 내지 4 mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는,
    자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 다이컷은 천연 고무의 접착제 코팅 및/또는 PVC 코팅 또는 상기 접착제로부터의 대향 측면 상의 아크릴 코팅을 갖는 것을 특징으로 하는,
    자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    상기 다이컷에 이용되는 백킹 재료는 특히, 70 내지 80의 씨실 직물 밀도 및/또는 70 내지 80의 날실 직물 밀도를 갖는 면 직물 섬유를 포함하는 것을 특징으 로 하는,
    자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
    열 공급에 의한 상기 다이컷의 상기 발포 팽창은 바디 쉘 상의 통상적인 코팅 작업 중에, 특히, 코팅 후 또는 음극의 전해 후 건조 중에 일어나는 것을 특징으로 하는,
    자동차 바디의 특히 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키는 방법.
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