KR20070088670A - 특히, 차량 바디 상의 시트 강 또는 플라스틱 부품 내의홀을 영구적인 방식으로 밀봉시키는데 이용되는 스탬핑된제품 - Google Patents

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프랑크 콜모르겐
토르벤 퀘드나우
안드레아스 마이어
패트릭 게링거
아우드레이 뵈머
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테사 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 특히, 차 바디의 시트 강 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적인 방식으로 밀폐시키는데 이용되는 스탬핑된 제품에 관한 것이다. 상기 스템핑된 제품은 내-열 층을 포함하며, 하나의 측면 상에 적어도 부분적으로 부착제를 갖는 베이스 층을 포함하며, 상기 베이스 층의 표면은 밀폐될 홀의 표면보다 크며 부착제인 측면의 특히 중앙에, 열가소성 부착제의 제 1 섹션을 포함하며, 상기 제 1 섹션의 표면은 밀폐될 홀의 표면보다 크며 베이스 층의 표면보다 작다. 스탬핑된 제품은 홀이 본질적으로, 제 1 섹션에 의해 덮이는 방식으로 밀폐되는 홀에 도포된다.

Description

특히, 차량 바디 상의 시트 강 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적인 방식으로 밀봉시키는데 이용되는 스탬핑된 제품 {STAMPED PRODUCT USED TO SEAL HOLES IN A DURABLE MANNER, IN PARTICULAR IN SHEET STEEL OR IN PLASTIC PIECES ON CAR BODIES}
본 발명은 특히, 자동차 바디의 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키기 위한 스탬핑된 제품에 관한 것이다.
현 자동차 제조 과정에서, 시스템 구성의 결과로서 조립 중에 금속 시트 또는 플라스틱 부품과 같은 다수의 개별 부품에 다양한 크기의 홀이 필연적으로 발생할 수 있다. 홀의 직경은 통상적으로 10 내지 50 mm이다. 후속 작업에서, 다수의 이러한 홀은 덮이지않는 홀을 통해 차체(bodywork) 내측으로 침투하는 물 또는 수증기에 의한 부식성 침식을 방지하기 위해서 기밀 및, 특히 방수되는 방식으로 밀폐되어야만 한다. 승객 칸에서의 소음 억제에 있어 상당한 개선을 달성하기 위해서 홀을 밀폐할 필요가 있다.
현재, 차체 홀은 일반적으로, 플라스틱 스토퍼를 이용하여 밀폐되며, 상기 플라스틱 스토퍼는 한편, 어떠한 경우에는 홀을 확실하게 밀폐시키지 못하며 다른 한편, 제조하는 데 있어 비교적 복잡하고 값비싸다. 각각의 크기의 홀은 홀 크기 에 적합한 특정 스토퍼를 필요로 한다. 이는 스토퍼 구매자에 있어서 저장 및 관리상의 복잡성 및 고비용을 수반한다. 결과적으로, 제조 라인에서, 서로 상이한 크기의 다수의 스토퍼가 각각 저장 칸에 구비되어 유지되어야 한다.
이러한 목적을 위해서 부가적으로 부착제 테이프가 적합할 수 있으며, 상기 부착제 테이프는 홀의 크기에 맞는 길이로 분리되거나 스탬핑된다. 그러나, 부착제 테이프조차도 시장의 증가하는 요건을 충족시키지 못한다.
본 발명의 목적은 특히, 자동차 바디의 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키기에 적합할 수 있는 스탬핑된 제품을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 상기 홀이 수분 통로를 제거하는 방식으로 밀폐되며, 소음 억제가 개선되며, 홀이 하부(underbody) 상에서의 스톤 치핑(stone chipping)의 경우 및/또는 내부, 특히 바닥 영역에서의 기계적 응력의 경우에도 확실히 밀폐되는 것을 보장하는 것이다.
본 발명의 목적은 독립항에 기재되어 있는 바와 같은 스탬핑된 제품에 의해서 달성된다. 본 발명의 대상의 유리한 개선이 종속항에 기재되어 있다.
따라서, 본 발명은 특히, 자동차 바디의 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키기 위한 스탬핑된 제품을 제공하며, 상기 스탬핑된 제품은 내열 배킹(backing) 층을 포함하며 적어도 부분적으로 단일-측면이 자체 부착 처리되는 베이스 층을 가지며, 상기 베이스 층의 영역은 밀폐될 홀의 영역보다 크며, 상기 부착 처리되는 측면 상의, 특히 중앙에는 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션이 제공된다.
제 1 섹션의 영역은 밀폐될 홀의 영역보다 크며 베이스 층의 영역보다 작고, 상기 스탬핑된 제품은 홀이 제 1 섹션에 의해 실질적으로 덮이는 방식으로, 밀폐될 홀에 걸쳐서 도포된다.
본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션 및 홀에 직면하는 측면 상에는 열-활성 열가소성 부착제 시트의 제 2 섹션이 있으며, 열-활성 열가소성 부착제 시트의 영역은 밀폐될 홀의 영역보다 크며 베이스 층의 영역보다 작으며, 스탬핑된 제품은 다시 한번, 홀이 제 2 섹션에 의해 실질적으로 덮이는 방식으로, 밀폐될 홀에 걸쳐서 도포된다.
열-활성 시트의 두 개의 섹션은 바람직하게 동일한 치수를 가진다. 부착제 시트의 목적은 스탬핑된 제품을 열 활성을 수반하여 기판(일반적으로, 자동차 바디)에 영구적으로 단단히 결합하는 것이다. 바람직한 제 2 부착제 시트 섹션은 압력을 가하지 않고도 제 1 섹션과 기판 사이에 효과적이며, 안정된, 수분-불침투성 결합의 설정을 보장한다.
베이스 층과 열-활성 부착제 시트 사이에, 금속으로 구성되는 특정 이점을 갖는 박층 바디가 있는 것을 더 선호한다.
박층 바디는 고 밀도 또는 강도를 가지므로, 스탬핑된 제품의 소음 억제 또는 강도를 전체적으로 증가시킨다.
본 발명의 하나의 유리한 실시예에서, 배킹은 알루미늄 포일, 섬유 배킹 또는 폴리메릭 필름(예를 들어, PVC, PP, PET, PU)으로 구성되며,
알루미늄 포일에 있어서는 30 내지 120 ㎛,
섬유 배킹에 있어서는 180 내지 300 ㎛, 및
필름에 있어서는 30 내지 300 ㎛의 두께를 가지는 것이 바람직하다.
특히, 본 발명의 하나의 다음 유리한 실시예에서, 스탬핑된 제품을 위해 이용되는 배킹 재료가 특히 140 내지 160, 바람직하게는 148(74의 날실수 및 74의 씨실수를 뜻함)의 목수(meshing count)를 가지는 면직물을 포함한다.
스탬핑된 제품을 위한 배킹 재료로서, 직물, 니트 또는 부직포 웹과 같은 공지된 섬유 배킹을 이용할 수도 있다; "부직포 웹"이라는 용어는 EN 29092에 따른 적어도 섬유 시트형 구조물을 포함하며, 봉제 부직포(stitchbonded nonwovens) 및 유사한 시스템을 포함한다. 마찬가지로, 직물 및 니트를 포함하며, 라미네이션을 갖는 스페이서 직물(spacer fabrics)을 이용할 수도 있다.
섬유 배킹을 위해 구상된 개시 재료는 특히, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 비스코스, 스테이플 레이온(staple rayon) 또는 면 섬유를 포함한다. 그러나, 본 발명은 상기 재료에 제한되지 않으며; 본 발명의 활성을 위해 어떠한 필요성 없이 당업자에게 명백한 바와 같이, 다수의 다른 섬유를 이용하여 웹을 제조할 수 있다. 중요한 것은 이용되는 재료가 요구되는 내열성을 갖는 점이다.
본 발명의 개념에 있어서 논포깅(nonfogging; 김서림 방지) 스탬핑된 제품이 특히 유리하며, 논포깅 감압(pressure sensitive) 부착제가 하나 이상의 측면에 도포되는 논포깅 배킹을 포함한다.
배킹 상의 부착제로서, 대체로, 다양한 폴리머 시스템을 선택할 수 있으며, 천연-고무 또는 합성-고무가 있으며 부착제 특성 및 온도 안정성이 필요조건에 따르는 경우에 특히 유리하게 입증된 아크릴 시스템도 있다. 강에 대한 결합 강도는 적어도 5 N/25mm를 더 선호한다.
적합한 부착제는 적어도 20, (각각의 경우에, 25℃, 1 중량 %의 톨루엔 용액으로 측정되는) 특히 30 보다 큰 K 값을 가지는 아크릴레이트 핫 멜트를 기초로 하는 하나의 부착제이며, 이는 핫멜트로서 처리될 수 있는 시스템을 제공하도록 이러한 부착제의 용액을 응축시킴으로써 달성될 수 있다. 그 후, 천연 고무 또는 합성 고무의 그룹으로 구성되거나 천연 고무 및/또는 합성 고무의 임의의 바람직한 혼합물로 구성되는 부착제를 이용할 수 있으며, 천연 고무 또는 필요한 순도 및 점도 레벨에 따라 달라지는 예를 들어, 크레이프(crepe), RSS, ADS, TSR 또는 CV 등급과 같은 대체로 모두 이용할 수 있는 등급으로부터의 천연 고무를 선택할 수 있으며, 합성 고무 또는 임의로 코폴리머화된 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 합성 폴리이소프렌(IR), 부틸 고무(IIR), 할로겐화 부틸 고무(XIIR), 아크릴레이트 고무(ACM), 에틸렌-비닐 아세테이트(EVA) 코폴리머 및 폴리우레탄 및/또는 이의 혼합물의 그룹으로부터의 합성 고무를 선택할 수 있다.
처리 특성을 개선시키기 위해서, 총 엘라스토머 분율을 기초로 하는, 10 내지 50 중량%의 중량 분율로, 열가소성 엘라스토머를 고무에 첨가할 수 있는 것을 더 선호한다.
대표적으로 이때, 특히 양립성 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS) 및 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS) 제품으로 제조될 수 있다. 이용될 수 있는 점착 수지(tackifying resins)는 이미 공지되어 있으며 문헌에 기재된 모든 점착제 수지를 예외없이 포함한다. 대표적으로 로진, 로진의 불균형적, 경화처리되며, 폴리머화되고, 에스테르화된 유도체 및 염, 지방족 및 방향족 탄화수소 수지, 테르펜 수지 및 테르펜-페놀 수지로 제조될 수 있다. 여타 수지의 임의의 바람직한 조합이 필요에 따라서 최종 부착제의 특성을 조절하기 위해서 이용될 수 있다. 도나타스 사타스(Donatas Satas)(반 노스트랜드; van Nostrand, 1989)에 의한 "감압 부착제 기술 편람(Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology)의 최신 내용을 참조할 수 있다.
열-활성 부착제 시트는 바람직하게는 하기 조성; 즉
(ⅰ) 30 중량% 이상의 분율을 갖는 폴리머,
(ⅱ) 5 중량% 내지 50 중량%의 분율을 갖는 하나 이상의 점착 수지, 및/또는
(ⅲ) 5 중량% 내지 40 중량%의 분율을 갖는, 원하면, 경화제 및 촉진제 또한 갖는 에폭시 수지를 가지며,
상기 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션은 반응성 폴리우레탄, 폴리아미드, 반응성 페놀 수지 또는 반응성 에폭시 수지를 갖는 니트릴 고무를 기초로 하는 것을 특히 선호하며, 제 2 섹션은 열가소성, 비-반응성 폴리아미드 또는 에폭시이다.
부착제 시트는 바람직하게는 10 내지 500 ㎛ 두께를 가진다.
반응성 부착제 시트는 120 ℃ 보다 높은 온도에서 교차결합하며, 3-차원, 고-강도 폴리머 네트워크를 형성하는 반응성 수지, 및 영구적으로 탄성인 엘라스토머의 혼합물이며, 이는 제품의 취화(embrittlement)를 저지하여 제품상에 영구적인 로드(압축, 신장)를 허용한다.
엘라스토머는 바람직하게는 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리우레탄 또는 폴리아미드의 그룹으로부터 제공되거나, 예를 들어, 니트릴 고무, 또는 그 밖에 폴리비닐 부티랄, 폴리비닐 포르말, 폴리비닐 아세테이트, 또는 카르복시화 또는 에폭시화 SEBS 폴리머와 같은 개질 고무일 수 있다.
각각의 경우의 엘라스토머가 전술되어 있으며, 엘라스토머를 갖는 스탬핑된 제품이 특히 유리한 특성을 전개시킨다.
상승된 온도에서 수지의 (에폭시드 또는 페놀 수지 축합을 기초로 하는)화학 결합 반응의 결과로서, 부착제 필름과 결합이 발생하는 필름 사이에 고 강도가 달성되며, 제품은 높은 내부 강도를 달성한다.
반응성 수지/경화제 시스템의 추가는 전술된 폴리머의 연화 온도의 저하를 야기하기도 하며, 이는 처리 온도 및 처리 속도를 낮추는 데 있어 유리하다. 적합한 제품은 실온 또는 약간 상승된 온도에서 자체-접착성을 가지는 제품이다. 제품이 가열되는 경우에는 단기-간격으로 점성 저하가 있게 되며, 이러한 결과로 제품은 더욱이 거친 표면을 습윤(wet) 시킬 수 있다.
부착제 시트를 위한 조성은 원재료의 형태 및 비율을 변경시킴으로써 광범위하게 변할 수 있다. 예를 들어, 다이, 미네랄 및/또는 유기 필러, 실리콘 이산화물, 및/또는 탄소 및/또는 금속 분말의 선택적인 첨가에 의해서, 예를 들어, 색상, 열 전도성 또는 전기 전도성과 같은 추가의 제품 특성을 달성할 수도 있다.
따라서, 부착제 시트는 일련의 이점들에 의해서 구별된다.
Figure 112007040611115-PCT00001
부착제 시트는 실온에서 높은 점착력 및 탄성을 지닌다.
Figure 112007040611115-PCT00002
부착제 시트는 자동차 구조에서의 통상적인 기판에 높은 부착성을 나타낸다.
스탬핑된 제품은 스탬핑된 제품을 단시간 동안 고온에 노출시킴으로써 차체에 영구적으로 결합되며, 이러한 온도는 하나 또는 두 개의 부착제 시트의 활성을 야기한다. 120 ℃ 보다 높으며 200 ℃ 보다 낮은 온도가 특히 유리함이 입증되었으며, 이러한 온도에서의 노출은 약 20 분이어야 한다.
특히, 증가된 기계적 응력의 경우에, 본 발명의 스탬핑된 제품은 당업계에 공지된 해결책보다 우수하다. 소음 억제를 고려하여 동일한 스탬핑된 제품이 도포된다. 소음 억제 및 강도는 베이스 층/부착제 시트(들)/박층 바디의 조합을 통해 고도로 개선된다. 게다가, 단일 실시예의 스탬핑된 제품은 다양한 서로 다른 크기의 홀을 덮을 수 있다.
스탬핑된 제품은:
Figure 112007040611115-PCT00003
매우 높은 부하 용량/뚫림 강도(puncture resistance)
Figure 112007040611115-PCT00004
수분/수분 배리어에 관한 매우 양호한 밀봉
Figure 112007040611115-PCT00005
소음/소리 방음재에 관한 효과적인 밀봉
Figure 112007040611115-PCT00006
소음의 감소 및 조립체의 부가적인 고 강도를 달성하기 위해서, 예를 들어, 중량급(heavyweight) 재료, 금속 플레이틀릿의 적층 도입에 의한 간결하며 값싼 설비에 의해서 구별된다.
이하, 도면을 참조하여, 특히, 자동차 바디의 금속 시트 또는 플라스틱 부품내의 홀을 영구적으로 밀폐시키기 위한 스탬핑된 제품은 임의의 방식으로 제한적인 효과를 갖도록 하는 어떠한 의도도 없이 보다 상세히 기재될 것이다.
도 1은 밀폐될 홀이 열에 노출되어 밀폐된 후의 상태를 도시하는 도면이다.
구조 시스템의 결과로서, 바디(5) 내에 밀폐를 필요로 하는 홀(6)이 있다.
이러한 목적을 위해서, 부착제 층으로 처리된 직물 배킹을 가지는 베이스 층(1)을 구비한 스탬핑된 제품은 홀(6)이 스탬핑된 제품에 의해 완전히 덮이는 방식으로 홀(6)에 고정된다.
스탬핑된 제품의 영역은 밀폐될 홀(6)의 영역 보다 크다.
베이스 층(1), 및 부착 처리된 측면 상에 박판 금속 바디(laminar metal body; 2)가 중앙에 위치된다.
금속 플레이틀릿(platelet; 2) 상에 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션(3)이 존재하며, 상기 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션 영역은 밀폐될 홀의 영역보다는 크며, 베이스 층(1)의 영역보다는 작지만 박판 금속 바디(2) 보다는 크다.
열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션(3) 상에, 상기 제 1 섹션(3)과 동일한 치수를 가지는, 열-활성 부착제 시트의 제 2 섹션(4)이 있다.
스탬핑된 제품은 부착제 시트(3, 4)의 활성을 야기하는, 짧은 시간 동안 고온에서 스탬핑된 제품을 노출시킴으로써 차체(5)에 영구적으로 결합된다.

Claims (7)

  1. 특히, 자동차 바디의 금속 시트 또는 플라스틱 부품 내의 홀을 영구적으로 밀폐시키기 위한 스탬핑된 제품으로,
    내열 배킹을 포함하며 적어도 부분적으로 단일-측면이 자체-부착 처리되는 베이스 층을 가지며, 상기 베이스 층의 영역이 밀폐될 홀의 영역보다 크며, 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션이 상기 자체 부착 처리되는 측면 상에 특히, 중앙에 위치되며, 상기 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션이 밀폐될 홀의 영역 보다 크고, 상기 베이스 층의 영역보다 작으며, 상기 스탬핑된 제품은 상기 홀이 상기 제 1 섹션에 의해 실질적으로 덮이는 방식으로 밀폐될 홀에 걸쳐서 도포되는,
    스탬핑된 제품.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션, 및 상기 홀에 면하는 측면 상에는, 열가소성 열-활성 부착제 시트의 제 2 섹션이 있으며, 상기 열가소성 열-활성 부착제 시트의 영역이 상기 밀폐될 홀의 영역보다 크고, 상기 베이스 층의 영역보다 작으며, 상기 스탬핑된 제품은 홀이 상기 제 2 섹션에 의해 실질적으로 덮이는 방식으로 밀폐될 홀에 걸쳐서 도포되는 것을 특징으로 하는,
    스탬핑된 제품.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 베이스 층과 상기 열-활성 부착제 시트의 상기 제 1 섹션 사이에 박층 바디가 있는 것을 특징으로 하는,
    스탬핑된 제품.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열-활성 부착제 시트는 바람직하게는:
    30 중량 % 이상의 분율을 갖는 폴리머, 5 중량% 내지 50 중량%의 분율을 갖는 하나 이상의 점착 수지, 및/또는 5 중량% 내지 40 중량%의 분율을 갖고, 필요한 경우에 경화제 및 촉진제를 갖는 에폭시 수지를 포함하는 조성을 가지며,
    상기 열-활성 부착제 시트의 제 1 섹션이 특히 바람직하게 반응성 페놀 수지 또는 반응성 에폭시 수지를 갖는 니트릴 고무, 반응성 폴리우레탄, 폴리아미드를 기초로 하며, 그리고/또는 상기 제 2 섹션이 열가소성 폴리아미드 또는 에폭시드를 기초로 하는 것을 특징으로 하는,
    스탬핑된 제품.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부착체 시트가 10 내지 500 ㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는,
    스탬핑된 제품.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이용되는 배킹 재료가 알루미늄 포일, 섬유 배킹 또는 폴리메릭 필름(예를 들어, PVC, PP, PET, PU), 특히, 70 내지 80의 씨실 수 및/또는 70 내지 80의 날실 수를 가지는 면 직물을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    스탬핑된 제품.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박층 바디는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는,
    스탬핑된 제품.
KR1020077012561A 2004-11-16 2005-11-01 특히, 차량 바디 상의 시트 강 또는 플라스틱 부품 내의홀을 영구적인 방식으로 밀봉시키는데 이용되는 스탬핑된제품 KR20070088670A (ko)

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