KR20180096967A

KR20180096967A - 웨더스트립 융착용 필름 및 이를 이용한 웨더스트립 제조 방법

Info

Publication number: KR20180096967A
Application number: KR1020170023424A
Authority: KR
Inventors: 진찬규
Original assignee: 진찬규
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2018-08-30

Abstract

본 발명은 웨더스트립에 대한 접착력이 현저히 향상되도록 하면서 내마모 코팅재의 열에 의해 손상이나 박리가 극소화되도록 하는 웨더스트립 융착용 필름에 관한 것으로, 본 웨더스트립 융착용 필름은 메타로센계 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE) 70 내지 80% 중량부와; 흑색안료 1 내지 3% 중량부와; 나머지 잔량으로 무수 말레인산이 그래프된 폴리프로필렌(PP-g-MAH)을; 포함한다.

Description

웨더스트립 융착용 필름 및 이를 이용한 웨더스트립 제조 방법{FILM FOR FUSION-BONDING A WEATHERSTRIP AND METHOD FOR MANUFACTURING WEATHERSTRIPS USING THE FILM}

본 발명은 웨더스트립 융착용 필름 및 이를 이용한 웨더스트립 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨더스트립에 대한 접착력이 현저히 향상되도록 하면서 내마모 코팅재의 열에 의해 손상이나 박리가 극소화되도록 하는 웨더스트립 융착용 필름 및 이를 이용한 웨더스트립 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 웨더스트립은 자동차의 차체에 장착되며, 도어를 닫았을 때 물 또는 먼지가 유입되지 않도록 도어와 차체 사이를 밀폐되도록 하는 것을 말한다. 이와 같은 웨더스트립은 통상 고무 또는 스폰지 소재로 형성될 수 있으며, 도어를 여닫을 때의 충격이나 주행중 도어가 진동되는 것을 막아주는 역할을 하기도 한다.

이와 같은 웨더스트립은 내부에 중공을 가지는 튜브 형상으로 형성되며, 통상 반제품 상태로 성형한 후 적절한 길이로 자르고 자른 단면을 서로 연결하여 원하는 형상의 웨더스트립의 성형을 완료하게 되고 차량에 장착하게 된다.

이와 같은 웨더스트립의 연결은 접착제를 이용하거나 고무판이나 접착 필름을 맞대고 열융착 방식을 이용하여 연결하는 것이 일반적이다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 웨더스트립 접착용 필름은 저밀도 폴리에틸렌에 흑색 안료를 첨가하여 제조되는 것으로, 주로 에틸렌프로필렌고무(EPDM 고무 : ethylene propylene diene monomer rubber)로 제조되는 웨더스트립에 열융착으로 접착은 되지만 접착력이 낮아 사용중에 웨더스트립의 접착 부위가 분리되는 등 불량이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 웨더스트립의 표면은 자동차에 장착시 마찰되는 부위에 내마모성을 가지도록 우레탄계 코팅재를 도포하게 되는데, 필름의 열융착시에 반제품의 웨더스트립의 양단부를 가열함으로써, 내마모 코팅재가 열에 의해 손상되거나 떨어져 나가 박리되는 문제점이 있었다.

등록특허 제1240972호 "자동차용 도어 아웃사이드 벨트 웨더스트립의 제조방법"(2013.03.04.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 웨더스트립에 대한 접착력이 현저히 향상되도록 하면서 내마모 코팅재의 열에 의해 손상이나 박리가 극소화되도록 하는 웨더스트립 융착용 필름 및 이를 이용한 웨더스트립 제조 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "웨더스트립 융착용 필름"은, 메타로센계 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE) 70 내지 80% 중량부와; 흑색안료 1 내지 3% 중량부와; 나머지 잔량으로 무수 말레인산이 그래프된 폴리프로필렌(PP-g-MAH)을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법"은, 메타로센계 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE) 70 내지 80% 중량부와, 무수 말레인산이 그래프된 폴리프로필렌(PP-g-MAH) 18 내지 30% 중량부와, 흑색안료 1 내지 3% 중량부를 배합하여 흑색의 융착용 필름을 제조하여 준비하는 필름 준비 단계와; 준비된 융착용 필름을 수직으로 세워 배치하고, 상기 융착용 필름의 양측면으로 상기 웨더스트립 반제품의 단부를 각각 근접시키는 근접 배치 단계와; 상기 웨더스트립 반제품의 단부와 상기 융착용 필름의 양측면 사이에 각각 판상의 적외선 가열기를 배치시키는 가열기 배치 단계와; 상기 적외선 가열기를 작동시켜 적외선을 양측면으로 방출하여 상기 웨더스트립 반제품의 단부의 외면과 이에 대응되는 상기 융착용 필름의 측면을 각각 가열하는 적외선 가열 단계와; 상호 대응되는 상기 웨더스트립 반제품의 양단부를 상기 융착용 필름의 양측면을 향해 동시에 이동시켜 상기 융착용 필름의 양측면에 밀착시키면서 가압하여 열융착시키는 가압 융착 단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법"은, 상기 가압 융착 단계의 다음으로 양단부가 상호 연결되어 융착된 웨더스트립의 융착 부위에 노출된 상기 융착용 필름을 절단하여 제거하는 노출 필름 제거 단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법"은, 상기 노출 필름 제거 단계의 다음으로 양단부가 상호 연결되어 융착된 웨더스트립의 융착 부위의 외면 둘레로 우레탄계 내마모성 코팅재를 도포하는 코팅재 도포 단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 "웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법"의 상기 적외선 가열 단계에서, 상기 적외선 가열기를 작동시키기 전에 상기 웨더스트립 반제품의 단부에 고주파를 조사하여 상기 웨더스트립 반제품의 단부를 미리 가열시키는 예비 가열 과정을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 웨더스트립에 대한 접착력이 현저히 향상되고, 내마모 코팅재의 열에 의해 손상이나 박리가 극소화되며, 그에 따라 제품의 불량이 극소화되면서 장수명이 보장되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 웨더스트립 제조 방법을 보인 단계도,
도 2는 본 발명에 따른 웨더스트립 제조 방법에 사용되는 장치를 보인 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명에 따라 제조된 웨더스트립의 필름 제거 전의 사진,
도 4는 본 발명에 따라 제조된 웨더스트립의 필름 제거 후의 사진.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 웨더스트립 융착용 필름은 메타로센계 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE) 70 내지 80% 중량부와, 흑색안료 1 내지 3% 중량부와, 나머지 잔량으로 무수 말레인산이 그래프된 폴리프로필렌(PP-g-MAH)을 포함한다.

이와 같은 중량비로 배합되어 필름 형태로 제작되는 본 웨더스트립 융착용 필름은 웨더스트립 반제품의 양단부를 접착하는데 사용되며, 상대적으로 강한 접착력을 가진다.

본 발명에 따라 제조된 웨더스트립 융착용 필름과 종래의 접착용 필름을 아래와 같은 실험예를 통해 그 접착력을 비교하면 다음과 같다.

실험예

본 발명에 따른 웨더스트립 융착용 필름은 상기한 중량비의 배합으로 0.3mm 두께의 흑색 필름을 제조하고, 이를 이용하여 5개의 웨더스트립을 각각 부착하여 5개의 본 발명에 따른 웨더스트립을 준비하였다. 이와 같이 제조된 본 발명에 따른 웨더스트립을 A1 내지 A5로 명명하였다.

종래의 접착용 필름은 저밀도 폴리에틸렌 98% 중량부에 흑색안료 2% 중량부를 배합하여 0.3mm 두께의 흑색 필름을 제조하고, 이를 이용하여 5개의 웨더스트립을 각각 부착하여 5개의 종래 기술에 따른 웨더스트립을 준비하였다. 이와 같이 제조된 종래 기술의 웨더스트립을 B1 내지 B5로 명명하였다.

본 발명에 따른 웨더스트립 A1 내지 A5와 종래 기술의 웨더스트립 B1 내지 B5의 융착 부위를 중간으로 하여 인장 시험기에 걸고 파단될 때까지 인장시험을 수행하여 상기 융착 부위의 접착력을 시험하였고, 그 시험 결과는 아래의 [표 1]과 같다.

본 발명		종래 기술
시편	접착력(kg/㎤)	시편	접착력(kg/㎤)
A1	47	B1	22
A2	45	B2	18
A3	48	B3	21
A4	50	B4	25
A5	42	B5	15

[표 1]에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 웨더스트립의 융착 부위의 접착력은 대략 평균 46kg/㎤이었고, 종래 기술에 따른 웨더스트립의 융착 부위의 접착력은 대략 평균 20kg/㎤이었다. 이를 통해 본 발명에 따른 웨더스트립이 종래에 비해 상당히 우수한 접착력을 가지는 것으로 확인되었다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 웨더스트립의 제조 방법을 보인 도면들이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법은 접착력이 우수한 융착용 필름을 제조하여 준비하는 필름 준비 단계(S10)와, 상기 융착용 필름의 양측면에 웨더스트립 반제품의 단부를 근접시키는 근접 배치 단계(S20)와, 상기 융착용 필림과 웨더스트립 반제품의 단부 사이에 적외선 가열기를 배치시키는 가열기 배치 단계(S30)와, 상기 가열기를 작동시켜 적외선 가열을 수행하는 적외선 가열 단계(S40)와, 상기 웨더스트립 반제품의 단부를 상기 융착용 필름의 양측면에 가압하여 열융착시키는 가압 융착 단계(S50)를 포함한다.

상기 필름 준비 단계(S10)는 메타로센계 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE) 70 내지 80% 중량부와, 무수 말레인산이 그래프된 폴리프로필렌(PP-g-MAH) 18 내지 30% 중량부와, 흑색안료 1 내지 3% 중량부를 배합하여 흑색의 융착용 필름을 제조하여 준비하는 단계이다. 여기서, 상기 융착용 필름은 상술한 바와 같이 상대적으로 강한 접착력을 가지는 것이다.

상기 근접 배치 단계(S20)는 준비된 융착용 필름을 수직으로 세워 배치하고, 상기 융착용 필름의 양측면으로 상기 웨더스트립 반제품의 단부를 각각 근접시키는 단계이다. 이 단계는 가열기를 근접하여 배치할 수 있도록 사전에 상기 웨더스트립 반제품의 단부와 상기 융착용 필름의 양측면을 근접시킨 상태로 고정시키는 과정이다.

여기서, 상기 웨더스트립 반제품은 웨더스트립의 외형의 성형이 완료된 후에 양단이 분리된 일정 길이의 스트립을 말하고, 분리된 양단이 접착되면서 하나의 완제품인 웨더스트립이 된다.

아울러, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 융착용 필름은 지그를 통해 상하로 잡아 당겨서 팽팽하게 펼친 상태로 고정하고, 상기 웨더스트립 반제품의 양단부는 각각 죠인트 금형으로 고정한 상태로 수평 방향으로 강제로 이동시킬 수 있도록 한다.

상기 가열기 배치 단계(S30)는 상기 웨더스트립 반제품의 단부와 상기 융착용 필름의 양측면 사이에 각각 판상의 적외선 가열기를 배치시키는 단계이다(도 2 참조).

이와 같이 상기 판상의 적외선 가열기를 상기 웨더스트립 반제품의 단부와 상기 융착용 필름의 양측면 사이에 각각 배치함으로써, 상기 웨더스트립 반제품의 단부와 상기 융착용 필름의 양측면만이 가열되어 상기 웨더스트립 반제품의 외면을 가열에 따른 내마모성 코팅재의 손상이나 박리가 극소화된다.

상기 적외선 가열 단계(S40)는 상기 적외선 가열기를 작동시켜 적외선을 양측면으로 방출하여 상기 웨더스트립 반제품의 단부의 외면과 이에 대응되는 상기 융착용 필름의 측면을 각각 가열하는 단계이다. 이 단계는 접착이 필요한 부분을 가열시켜 용융 상태가 되도록 하는 것이다.

이러한 상기 적외선 가열 단계(S40)에서, 상기 적외선 가열기를 작동시키기 전에 상기 웨더스트립 반제품의 단부에 고주파를 조사하여 상기 웨더스트립 반제품의 단부를 미리 가열시키는 예비 가열 과정을 더 포함할 수 있는데, 이는 상기 융착용 필름보다 용융되는 온도가 높은 상기 웨더스트립 반제품을 미리 가열하여 상기 웨더스트립 반제품이 대략 동일한 시간에 상기 융착용 필름과 같이 용융될 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기 가압 융착 단계(S50)는 상호 대응되는 상기 웨더스트립 반제품의 양단부를 상기 융착용 필름의 양측면을 향해 동시에 이동시켜 상기 융착용 필름의 양측면에 밀착시키면서 가압하여 열융착시키는 단계이다. 이 단계는 상기 융착용 필름을 중간에 놓고 상기 융착용 필름의 양측면에 상기 웨더스트립 반제품의 양단부를 열융착시켜 웨더스트립을 완성하는 것이다.

이와 같은 본 웨더스트립 제조 방법은 상기 가압 융착 단계의 다음으로 양단부가 상호 연결되어 융착된 웨더스트립의 융착 부위에 노출된 상기 융착용 필름을 절단하여 제거하는 노출 필름 제거 단계(S60)를 더 포함한다. 도 3에 제시된 바와 같이 웨더스트립의 외면으로 노출되는 상기 융착용 필름을 제거하여 도 4에 제시된 바와 같은 완제품의 웨더스트립을 형성하게 된다.

또한, 본 웨더스트립 제조 방법은 상기 노출 필름 제거 단계의 다음으로 양단부가 상호 연결되어 융착된 웨더스트립의 융착 부위의 외면 둘레로 우레탄계 내마모성 코팅재를 도포하는 코팅재 도포 단계(S70)를 더 포함한다. 이 단계는 상기 웨더스트립 반제품의 양단부의 가열 과정에서 혹시 손상되거나 박리될 수 있는 내마모성 코팅층을 복구하기 위해 우레탄계 내마모성 코팅재를 한번 더 도포하는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다할 것이다.

Claims

메타로센계 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE) 70 내지 80% 중량부와;
흑색안료 1 내지 3% 중량부와;
나머지 잔량으로 무수 말레인산이 그래프된 폴리프로필렌(PP-g-MAH)을;
포함하는 것을 특징으로 하는 웨더스트립 융착용 필름.
메타로센계 선형저밀도 폴리에틸렌(m-LLDPE) 70 내지 80% 중량부와, 무수 말레인산이 그래프된 폴리프로필렌(PP-g-MAH) 18 내지 30% 중량부와, 흑색안료 1 내지 3% 중량부를 배합하여 흑색의 융착용 필름을 제조하여 준비하는 필름 준비 단계와;
준비된 융착용 필름을 수직으로 세워 배치하고, 상기 융착용 필름의 양측면으로 상기 웨더스트립 반제품의 단부를 각각 근접시키는 근접 배치 단계와;
상기 웨더스트립 반제품의 단부와 상기 융착용 필름의 양측면 사이에 각각 판상의 적외선 가열기를 배치시키는 가열기 배치 단계와;
상기 적외선 가열기를 작동시켜 적외선을 양측면으로 방출하여 상기 웨더스트립 반제품의 단부의 외면과 이에 대응되는 상기 융착용 필름의 측면을 각각 가열하는 적외선 가열 단계와;
상호 대응되는 상기 웨더스트립 반제품의 양단부를 상기 융착용 필름의 양측면을 향해 동시에 이동시켜 상기 융착용 필름의 양측면에 밀착시키면서 가압하여 열융착시키는 가압 융착 단계를;
포함하는 것을 특징으로 하는 웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 웨더스트립 제조 방법은,
상기 가압 융착 단계의 다음으로 양단부가 상호 연결되어 융착된 웨더스트립의 융착 부위에 노출된 상기 융착용 필름을 절단하여 제거하는 노출 필름 제거 단계를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 웨더스트립 제조 방법은,
상기 노출 필름 제거 단계의 다음으로 양단부가 상호 연결되어 융착된 웨더스트립의 융착 부위의 외면 둘레로 우레탄계 내마모성 코팅재를 도포하는 코팅재 도포 단계를;
더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 적외선 가열 단계에서, 상기 적외선 가열기를 작동시키기 전에 상기 웨더스트립 반제품의 단부에 고주파를 조사하여 상기 웨더스트립 반제품의 단부를 미리 가열시키는 예비 가열 과정을,
더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨더스트립 융착용 필름을 이용한 웨더스트립 제조 방법.