KR20030031836A - 부품 유지구 및 그 고정방법 - Google Patents
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Abstract
(과제) 스터드 용접을 하지 않고, 확실하고 간단하게 자동차에 부착할 수 있는 부품 유지구 및 그 고정방법을 제공한다.
(해결수단) 자동차에 고정되어 부품(20,30)을 유지하는 부품 유지구(10)로서, 부품을 유지하는 유지부인 볼트(3)와, 유지부의 근원측에 위치하며 자동차에 대한 고정부분과 대면하는 기부(2)와, 기부에 배치된 유전가열 접착용 수지(5)를 구비한다.
Description
본 발명은, 자동차의 차체 등에 부착되어 풋 레스트 등의 부품을 유지하는 부품 유지구 및 그 고정방법에 관한 것이다.
도 6은, 풋 레스트 등의 부품을 부착하기 위해서 설치되는 스터드 볼트의 부착방법을 설명하는 도면이다. 종래에는, 부품을 부착하는 경우, 이와 같이, 스터드 볼트(103)의 접합부(102)를 원뿔형상으로 가공하고, 보디 강판에 스터드 용접을 해서 부착했었다. 이 스터드 볼트(103)에 있어서의 자동차의 바닥면으로부터 돌출하는 부분에 풋 레스트의 클립부를 걸어맞춰서 풋 레스트를 지지했었다. 이와 같은스터드 볼트를 이용함으로써 부품을 간단하게 유지할 수 있다.
그러나, 스터드 볼트의 접합부(102)는, 스터드 용접 전에 원뿔형상으로 절삭가공할 필요가 있다. 또 스터드 용접에는 스터드 용접 전용설비를 이용할 필요가 있다. 이 때문에, 부착의 시공코스트가 높아지는 문제를 가지고 있었다.
본 발명의 목적은, 스터드 용접을 하지 않고 확실하고 간단하게 자동차에 고정할 수 있는 부품 유지구 및 그 고정방법을 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 부품 유지구를 설명하는 도면으로서, (a)는 유전가열 접착용 수지측에서 본 부품 유지구의 부분단면 사시도, (b)는 (a)의 부품 유지구를 유전가열 접착용 수지측에서 본 정면도, (c)는 그 측면도, (d)는 그 유지부측에서 본 사시도
도 2는 도 1의 부품 유지구를 이용해서 풋 레스트를 유지한 상태의 단면도
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 있어서의 부품 유지구의 사시도
도 4의 부품 유지구에 의해서 결속부품을 유지하도록 하는 상태를 나타내는 사시도
도 5는 도 3의 부품 유지구에 의해서 결속부품을 유지한 상태를 나타내는 단면도
도 6은 풋 레스트 등의 부품을 부착하기 위해서 설치되는 스터드 볼트의 부착방법을 설명하는 도면
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
2 - 기부2a - 볼록부
3 - 볼트(유지부)5 - 유전가열 접착용 수지
10 - 부품 유지구11 - 보디 강판
12 - 바닥13 - 풋 레스트의 둘레 가장자리부
14 - 풋 레스트 본체14a - 스탭면부
15 - 완충기구16 - 카페트
20 - 풋 레스트21 - 평판부
23 - 클립(유지부)30 - 결속부품
30a - 피유지부31 - 배관
32 - 배선
본 발명의 부품 유지구는, 자동차에 고정되어 부품을 유지하는 부품 유지구이다. 이 유지구는, 부품을 유지하는 유지부와, 유지부의 근원(根元))측에 위치하며 상기 고정되는 자동차의 부분과 대면하는 기부와, 기부에 배치된 핫멜트 수지를 구비한다(청구항 1).
상기 핫멜트 수지는 가열에 의해서 용융되어 자동차의 피접착부와 양호한 접착을 실현할 수 있다. 이 때문에, 간단하게 부품의 부착구를 자동차에 고정할 수 있다. 따라서, 고열의 불꽃이 비산되는 일 없이, 양호한 작업환경을 용이하게 유지할 수 있다. 또 부품의 부착구가 접착되는 부분을 가공할 필요도 없다. 그 결과, 스터드 용접장치를 필요로 하지 않게 되며 따라서 제조 코스트를 저감할 수 있게 된다. 또한 부품의 부착구를 엔지니어링 플라스틱 등의 수지로 형성함으로써 차체의 경량화에도 유효하다.
본 발명의 부품 유지구에서는, 유지부를 기부와 일체적으로 형성한 볼트 및 클립 중 어느 하나로 할 수 있다(청구항 2).
본 구성에 의해서, 스터드 볼트에 유지되었던 종래의 풋 레스트를 그대로 이용해서 그 풋 레스트를 유지하는 것도 가능해진다. 또, 배관이나 배전선 등을 묶어서 유지하는 결속부품을, 예를 들어 클립에 의해서 매달아 간단하게 유지할 수 있다. 상기 볼트는 금속 또는 수지제로 할 수 있으며, 볼트를 금속으로 하고 기부를 수지제로 한 경우라도 인서트성형이나 2색성형을 이용하여 간단하게 일체화할 수 있다. 또 클립 등은 가요성을 갖도록 하기 위해서 수지제로 하는 것이 바람직하며, 유지부 및 기부를 수지제로 하는 경우, 일체 사출성형에 의해서 간단하게 제조할 수 있다.
본 발명의 부품 유지구에서는, 핫멜트 수지가 배치된 기부의 영역에 소정 높이의 볼록부를 형성할 수 있다(청구항 3).
이 구성에 의해서, 용융된 접착용 수지층을 배제시킬수록 자동차의 접착되는 부분과 기부가 밀착되는 사태를 피할 수 있다. 가열용융시켜서 접착할 때, 접착용 수지층은 볼록부의 높이만큼 그 두께가 기부에 남는다. 이 때문에, 볼록부의 높이를 조정함으로써 접착용 수지층의 두께를 조정할 수 있다. 따라서, 높은 정도(精度)로 접착용 수지의 두께를 조정함으로써, 높은 제조수율로 부품 유지구를 자동차에 접착시킬 수 있게 된다.
본 발명의 부품 유지구에서는, 핫멜트 수지를 유전가열 접착용 수지로 할 수있다(청구항 4).
이 구성에 의하면, 핫멜트 수지의 가열시에 고주파 유도에 의해 핫멜트 수지를 중점적으로 가열할 수 있다. 이 때문에, 에너지 절감을 실현하고 또한 기부나 유지부가 가열에 의해서 손상받는 일이 없다. 또 작업 스페이스도 작아도 되며 고열작업 등을 할 필요성이 없어진다. 이 때문에, 종래의 작업환경과 동일한 작업환경을 유지할 수 있게 된다.
본 발명의 부품 유지구의 고정방법은, 부품을 유지하는 부품 유지구를 자동차에 고정하는 방법이다. 이 고정방법은, 부품 유지구의 자동차에 대한 고정위치를 설정하는 공정과, 부품 유지구의 유전가열 접착용 수지가 고정위치에 압착되도록 부품 유지구에 힘을 부가하고, 그 고정위치에서의 압착된 부분을 고주파 유전가열하는 공정을 구비한다(청구항 5).
이 고정방법에 의하면, 용이하고 확실하게 부품 유지구를 자동차에 고정할 수 있으며, 또한 냉각후에는 충분한 접착강도를 얻을 수 있다. 더욱이, 스터드 용접을 하지 않기 때문에, 고열의 불꽃을 비산시키는 일도 없어서 양호한 작업환경을 유지할 수 있다. 또, 스터드 용접기를 구비할 필요가 없고, 자동차에 접착되는 부분인 기부를 가공할 필요가 없다. 이 때문에, 제조 코스트를 저감할 수 있다.
(발명의 실시형태)
이어서 도면을 이용한 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다.
(1) 부품 유지구의 구조
도 1(a)는, 본 발명의 실시형태에 있어서의 부품 유지구의 부분단면 사시도이다. 이 부품 유지구(10)는, 면형상의 확대부를 갖는 기부(2)와, 기부의 면에 교차하도록 연장되는 유지부인 금속 또는 수지제 볼트(3)와, 기부(2)의 위에 부착된 핫멜트 수지인 유전가열 접착용 수지(5)를 구비한다. 금속 또는 수지제 볼트(3)는 인서트성형 등에 의해서, 수지제의 기부와 일체화해서 형성할 수 있다. 또, 기부(2)에는 유전가열 접착용 수지(5)측으로 돌출하는 볼록부(2a)가 구비되어 있다.
또한 도 1(b)는, 유전가열 접착층측에서 본 정면도이다. 이 볼록부(2a)는, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 최저 3개, 일직선으로 늘어서지 않도록 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 3개 이상인 것은 불가결한 것이 아니며, 자동차의 피접착부와의 간격을 용이하게 유지할 수 있다면 무엇이든 좋다. 예를 들어 소정 이상의 면적의 평면 정수리부를 갖는 1개의 볼록부라도 좋다.
도 1(c)는, 상기 부품 유지구의 측면도이다. 접착처리 전에는, 볼록부(2a)의 높이보다 높게 유전가열 접착용 수지(5)가 형성되어 있다. 도 1(d)는, 상기 부품 유지구를 유지부측에서 본 사시도이다. 2색성형에 의해서, 유전가열 접착용 수지(5)는, 볼록부(2a)에도 그리고 기부의 평면형상 부분에도 접하여 부착될 수 있다.
도 2는, 본 실시형태의 부품 유지구를 자동차의 보디 강판(11)에 접착하여 풋 레스트(20)를 유지한 상태의 단면도이다. 유전가열 접착용 수지(5)의 두께는 볼록부(2a)의 높이와 같게 되어 있다. 금속 또는 수지제 볼트(3)에 있어서의바닥(12)으로부터 위로 돌출한 부분에 풋 레스트의 클립부품(17)이 나사맞춤되어 있다. 이 클립부품(17)에는 완충기구(15)를 통해서 풋 레스트 본체(14)가 지지되며 그 둘레 가장자리부(13)가 카페트(16)에 대면하고 있다. 운전자가 발을 스텝면부(14a)에 올리면 풋 레스트 본체(14)는 완충기구에 의해서 하측으로 느릿하게 이동하며 발을 지탱한다. 급격하게 발을 올려도, 부품 유지구의 기부(2)와, 유전가열 접착용 수지(5)와, 보디 강판(11)에 걸리는 하중은 자동차의 구동에 관한 하중에 비교해 작은 것이다. 이 때문에, 상기 부품 유지구는 충분한 내구성을 가지고 풋 레스트를 유지할 수 있게 된다.
상기의 실시형태에서의 최대 특징은 접착층에 핫멜트 수지인 유전가열 접착용 수지를 이용한 점에 있다. 이 때문에, 스터드 용접 등을 하지 않고 용융가열해서 충분하게 높은 접착강도를 확보할 수 있다.
도 3은, 본 발명의 변형예인 부품 유지구를 나타내는 사시도이다. 이 부품 유지구에서는, 유지부로서 클립(23)이 형성되어 있다. 다른 구성은 도 1의 부품 유지구와 마찬가지이다. 도 4는, 도 3의 부품 유지구에 의해서 결속부품(30)을 유지한 상태의 사시도이다. 도 3의 부품 유지구는 자동차의 평판부(21)에 하향으로 고정되어 있다. 결속부품(30)에는 홈에 배관(31)이나 배선(32)이 수납되며, 부품 유지구에 유지되기 위한 피유지부(30a)가 형성되어 있다. 결속부품(30)은 자동차에 고정된 부품 유지구에 매달려 유지된다.
도 5는, 부품 유지구의 클립(23)에 피유지부(30a)를 유지시킨 결속부품(30)을 나타내는 단면도이다. 부품 유지구의 기부(2)와 자동차의 평판부(21)는, 볼록부(2a)의 높이와 같은 유전가열 접착용 수지(5)에 의해서 접착되어 있다. 이 접착수지(5)의 두께는 의도한 바대로의 두께이며 충분한 접착강도를 가진다.
(2) 핫멜트 수지
본 실시형태에서는, 핫멜트 수지로서 유전가열 접착용 수지가 이용되고 있으나, 본 발명에서는, 넓게는 가열에 의해서 일단 용융되고 실온으로 냉각한 시점에서 경화상태에 있는 수지라면 어느 수지라도 좋다. 단, 유전가열 접착용 수지는 가열이 용이하여 작업성이 좋으므로 부품 유지구에 이용하기에 매우 접합하다.
본 발명에 이용하는 유전가열 접착용 수지는, 융점이 80℃∼200℃인 폴리올레핀계 수지에 체적저항률이 10-2Ω·㎝이하인 도전물질을 1∼30용량% 함유하며, 40㎒의 주파수에서 유전정접이 0.03이상인 것을 특징으로 하는 수지를 주성분으로 하는 고주파 접착용 수지 조성물이다. 또, 유전정접이 0.05이상인 고주파 접착용 수지 조성물인 것이 바람직하다. 또한, 도전물질의 체적저항률이 10-4Ω·㎝이하이며, 5용량% 이상 함유하는 고주파 접착용 수지조성물인 것이 보다 바람직하다.
상기 유전가열 접착용 수지에 사용되는 도전물질로서는 체적저항률이 10-2Ω·㎝이하인 철, 동, 은, 탄소섬유, 카본블랙 등이 있다. 이들 중에서 철계 도체나 탄소섬유가 수지에 대한 영향이나 경제성에서 바람직하다. 체적저항률로서는 10-4Ω·㎝ 이하가 바람직하고, 이른바 철, α철, β철, γ철, 탄소강 등 특별히 제한되지 않는다. 함유량으로서는 1∼30용량%가 필요하며, 바람직하게는 5∼25용량% 필요하다. 특히 7용량% 이상에서 유전가열 접착용 수지가 유전가열에 의해서 가열되는 효과가 현저하게 커진다. 도전물질은 1용량% 이하에서는 발열량이 부족하여, 접착가능한 온도까지의 상승에 장시간을 필요로 하므로 바람직하지 않다. 또, 30%용량 이상에서는 접착력이 저하되므로 바람직하지 않다. 또, 형상은 분말상, 침상(針狀), 인상(鱗狀), 망상이라도 좋으며 접착상대의 형상에 따라서 선택된다. 어떠한 형상에도 대응할 수 있다는 관점에서 바람직하게는 분말상이 좋다. 분말상, 침상, 인상의 경우, 개어서 사용되는 경우가 많으며 망상에서는 적층이나 인서트 성형되어 사용된다. 또, 개어서 사용되는 경우, 발열체는 60메시 패스의 크기가 바람직하다. 도전물질을 1용량% 이상, 특히 5용량% 이상 함유시켜 체적저항률을 내림으로써, 이유는 아직 불분명하지만 고주파 전압의 인가에 대해서 유전체력률이 커지고, 유전율과의 곱인 유전손실계수가 비약적으로 커진다. 고주파전압을 인가할 때, 유전손실계수가 크면 발열량이 높기 때문에 승온속도가 빨라지고, 핫멜트계 접착제가 단시간에 용융하기 때문에 공정단축을 실현할 수 있다.
유도가열은, 전자유도에 의해서 피가열체인 도체에 와전류 등을 발생시켜서 저항에 의해서 발열시키는 것에 반해, 유전가열은 부도체에 전압을 인가하여 분극에 의해서 발생하는 내부마찰열을 이용한다. 내부마찰은 유전정접으로서 측정된다. 저항률이 대단히 작고, 따라서 유전정접이 0.0001 이하로 상당히 작은 도체를, 유전정접이 0.01∼0.03인 수지, 예를 들어 폴리올레핀계 수지에 배합하여, 그 유전정접이 0.03 이상이 되는 것은 이제까지 알려져 있지 않다.
또, 상기 유전가열 접착용 수지에 이용되는, 융점이 80℃∼200℃인 수지, 예를 들어 폴리올레핀계 수지는 특히 접착성의 점에서 각각 이들의 공중합체를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 고온에서의 접착강도의 점에서 융점은 80℃이상, 바람직하게는 90℃ 이상 필요하며, 융점이 180℃ 이상, 특히 200℃ 이상이 되면 접착제를 용융하기까지 시간이 걸리므로 바람직하지 않다. 예를 들어 유리나 강판과의 접착의 경우, 접착성을 향상시키기 위해서, 실라놀기와 수지의 말단이나 변성에 의해서 투입된 반응성 관능기를 갖는 커플링제를 함유하는 것이 바람직하다. γ아미노프로필트리에톡시실란, β(3,4에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ글리시독시프로필트리메톡시실란, γ메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, N·β(아미노에틸)γ아미노프로필트리메톡시실란을 예로 들 수 있다.
폴리올레핀계 수지로서는, 공중합폴리프로필렌계, 공중합폴리에틸렌계, 에틸렌과 프로필렌공중합체, 에틸렌·프로필렌·디엔계, 에틸렌-α올레핀계의 수지에서 선택되는 1종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또, 접착성 향상을 위해서 모노머성분으로서 아세트산비닐, 메틸메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 메타크릴산, 아크릴산, 메타크릴산염 등이 3∼50몰% 공중합되어 있는 것이 바람직하다. 또 무수카르복시산기, 에폭시기, 수산기, 이소시아네이트기를 함유하는 모노머가 공중합이나 그래프트중합되어 있는 것이 특이 바람직하다. 불포화 카르복시산 모노머나 글리시딜메타크릴레이트의 공중합이나 무수말레산의 그래프트변성이 바람직하다. 이 관능기의 도입에 의해, 상기 실라놀화합물의 안정화와 강화열 가소성 수지와의 접착성이 개선된다.
상기의 유전가열 접착용 수지가 사용되는 피접착체의 재료는, 본 발명의 경우, 부품 유지구를 구성하는 재료, 예를 들어 수지, 특히 엔지니어링 플라스틱과, 부품 유지구가 접착되는 상대인 강판이다. 부품 유지구를 구성하는 재로로서는, 상기 수지 외에, 세라믹, 금속 등, 어느 것이라도 좋으며 특별히 한정되지 않는다. 수지로서는, 열경화성 수지·열가소성 수지 어느 것이라도 피접착체가 될 수 있다. 상기 유전가열 접착용 수지를 이용하는 경우, 접착층만이 선택적으로 가열되기 때문에, 융점이 200℃ 이하인 열가소성 수지를 피접착체로 하는 것도 가능하다. 피접착체에 따라서 폴리올레핀계 수지에 관능기가 도입되는 것은 접착강도를 늘리기 위해서 바람직하다.
유전가열 접착용 수지에 있어서는, 도전물질을 융점이 80℃∼200℃인 수지, 예를 들면 폴리올레핀계 수지에 미리 압출기나 니더나 롤로 용융 혼련하거나, 또는 수지를 시트형상으로 성형한 후 적층이나 샌드위치 성형하거나, 망상 발열체를 금형 내에 인서트해서 사출성형하여 제공된다. 이용되는 압출기나 니더나 롤의 종류나 혼련조건에 대한 제한은 특별히 없다.
또 유전가열 접착용 조성물에는 상용의 첨가제, 내가수분해제, 안료를 첨가해도 좋다. 열안정제로서는 힌더드페놀계, 티오에테르계, 포스페이트계 등이나 이들의 조합을 들 수 있다. 내후제로서는 카본블랙, 벤조페논, 트리아졸계, 힌더드아민계 등을 들 수 있다. 또, 내가수분해제로서는, 카르보디이미드, 비스옥사졸린, 에폭시, 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다. 또 안료로서는 폴리올레핀계 수지의 상용의 내열안료가 사용된다.
또, 유전가열 접착용 수지에는 상용의 첨가제, 내가수분해제, 안료를 첨가하여도 된다. 열안정제로서는 힌더드페놀계, 티오에테르계, 포스파이트계 등이나 이것들의 조합을 들 수 있다. 내후제로서는 카본블랙, 벤조페논, 트리아졸계, 힌더드아민계 등을 들 수 있다. 또, 내가수분해제로서는 카르보디이미드, 비스옥사졸린, 에폭시, 이소시아네이트 화합물을 들 수 있다. 또, 안료로서는 폴리올레핀계 수지의 상용의 내열 안료가 사용된다.
(3) 접착방법
계속해서 부품 유지구를 강판에 접착하는 순서에 대해서 설명한다. 우선, 도 1에 나타내는 부품 유지구의 유전가열 접착용 수지(5)를 강판에 맞닿도록 배치한다. 이 때, (부품 유지구의 기부/부품 유지구의 유전가열 접착용 수지/강판)과 같이 적층되어 있다.
고주파 유전가열에서는, 기부가 강판에 압착되도록 가압해 두고, 상부전극과 하부전극간의 사이에 상기 압착된 부분을 배치한다. 이어서, 양 전극사이에 고주파 발진기로부터 고주파 전압을 걸어서 유전발열시킨다. 시간이 경과함에 따라서 접착조성물의 온도가 상승하여 융점 이상에 되면 유동하여 접착된다. 접착용 수지는 용융상태 또는 그에 가까운 상태이기 때문에, 부드럽고 용이하게 압력에 의해서 밀려들어가, 기부와 강판과의 간격이 좁아진 만큼 외부로 배제된다. 그러나, 기부(2)에는 볼록부(2a)가 배치되어 있으므로, 볼록부의 선단이 강판에 접촉되면, 그 이상 기부와 강판이 가까워지는 일은 없다. 이때, 볼록부의 높이에 상당하는 접착용 수지층이 기부와 강판과의 사이에 배치되어 접착에 기여할 수 있다. 접착된 상태에서 고주파 전압을 끊고 방냉 또는 에어 등으로 냉각한다. 본 발명의 접착용 조성물은융점 이상에서 접착되며, 접합된 조립품은 접착용 조성물의 융점 이하에서 사용된다.
상기 유전가열 접착층에 고주파 전압을 인가하면 고주파 유전가열에 의해서 접착층만이 가열되므로, 피접착체 전체를 가열로 안에서 처리할 필요가 없으므로, 큰 피접착체에 특히 유효하다. 또 접착층만을 선택적으로 가열할 수 있으므로, 피접착체의 일부에 내열성이 낮은 부품을 포함하는 경우의 조립에도 유효하다.
(실시예)
계속해서 실시예를 이용해서 접착강도를 구체적으로 설명한다. 또, 본 실시예에 있어서의 물성평가는 이하의 방법에 의해서 측정했다.
(a) 접착제 펠릿 제작 : 표 1에 나타내는 바와 같이 유전정접이 0.027인 폴리올레핀계 핫멜트 접착제와 도전성 분체를 예비 혼합하였다. 수지의 융점에 대해서는 PO-1이 105℃이고, PO-2가 120℃이며, 모두 80℃∼200℃의 범위 내에 있다. 도전물질은 1∼30용량%의 범위 내로 함유되어 있다. 그 후, 예비 혼합물을 배럴을 호퍼측에서부터 170℃-180℃-180℃로 온도조절한 2축 압출기 PCM30Φ(池具鐵鋼社 제품)의 호퍼에 공급하고, 스크루회전수 60rpm으로 용융혼합했다. 그 후, 얻어진 스트랜드를 수욕으로 냉각한 후, 절단하여 도전성 물질을 함유하는 핫멜트 접착제 펠릿을 얻었다.
(b) 테스트 피스 성형 : 배럴을 호퍼측에서부터 180℃-200℃-200℃로 온도조절한 사출성형기에 접착제 펠릿을 투입하였다. 그리고, 40℃로 온도조절된 테스트 피스 금형에 사출하여 100×100×1㎜, 100×100×3㎜의 접착제 플레이트를 얻었다. 이 접착제 플레이트가, 도 1에 나타내는 부품 유지구의 기부(2)에 부착하기 전의 핫멜트 수지이다.
또 140℃에서 3시간 건조시킨 30중량% 유리섬유강화 변성폴리부틸렌텔레프탈레이트(東洋紡織(株) 제품 EMC430)의 펠릿을, 배럴을 호퍼측에서부터 250℃-260℃-260℃로 온도조절한 사출성형기의 호퍼에 투입해서 ASTMD638에 기재된 타입1의 인장 테스트 피스를 성형하였다. 이 인장 테스트 피스는 부품 유지구의 기부에 상당한다.
(c) 접착강도 : (b)에 의해서 성형하여 얻은 테스트 피스를 길이방향의 중앙에서 절단했다. 이것이 접착층이 부착되기 전의 기부에 상당한다. 이 직선부분 12.7×25.4㎜에, (b)에서 얻은 100×100×1㎜의 접착제 플레이트에서 12.7×25.4×1㎜로 커트한 접착층을 겹춰 맞추었다. 이 랩부재, 즉 부품 유지구 상당재를, 33×100×3㎜의 유리판의 양면에 직선상으로 세트했다. 이것을 20mø의 에어 실린더에 2kgf가압한 상태에서, 고주파 유전가열장치(파루工業(株) 제품)로 1분 가열한 후, 에어에서 1분 냉각하여 접착강도 평가용 시험편으로 했다. 이 상태가, 기부와 유리를 접착한 상태에 대응한다. 단, 인장전단시험을 하기 쉽게 하고자, 2개의 기부사이에 유리를 끼운 시험편의 구성으로 하고 있다. 유리는 강판에 상당한다. 접착제의 접착강도를 평가하는데에 강판대신 유리를 이용하는 것은 유리가 먼저 파괴되지 않는 한 문제는 없다. 실제, 인장전단시험에서 유리가 맨처음에 파괴된 예는 1예도 없었다.
이 평가용 시험편을 23℃, 50%RH(Relative Humidity)로 조절된 시험실에 5시간 이상 방치했다. 50℃로 온도조절된 항온조를 구비한 만능인장시험기 UTMI형(오리엔테크(株) 제품)의 척에 유리판의 양단에 접착된 EMC430제 테스트 피스를 세트하고, 5㎜/분의 변형속도로 인장전단에 의해서 50℃에 있어서의 접착강도를 측정했다.
(d) 유전특성 : 고주파 전원회로(펄工業社(株) 제품)에 접속된 단자면적(Ds)이 5㎤인 도체 단자간에, (b)에서 성형한 두께 3㎜의 플레이트에서 잘라 낸 8×8㎜의 시험편을 끼워서 세트했다. 주파수 40㎒의 고주파 전하(Q)를 부여하여, 단자간의 전위차(V)로부터 정전용량(Cs)과 유전정접(tanδ)을 측정했다. 진공중의 유전율(εο)을 8.85×10-14F/㎝로 하여 (1)식으로부터 유전손실계수(ε·tanδ)를 구했다.
ε·tanδ=Cs×Ds/(εο·S) ……(1)
본 발명예 1∼12:(접착제의 유전정접이나 조성이 상기 권장범위 내인 것)
표 1에 나타내는 배합비율의 예비 혼합체를, 상기한 바와 같이 컴파운드한 후에 고주파 접착제 플레이트를 성형했다. 이 플레이트에 대해서 유전정접과 유전손실계수를 측정했다. 또, 유리와 유리섬유강화 폴리부틸렌텔레프탈레이트 수지 성형품(EMC430)을 피접착제로 하여 발진시간 1분 또는 5분에 걸쳐서 고주파 유전접착을 하고, 그 접착강도를 측정했다.
| 본 발명예 | ||||||||||||
| No.1 | No.2 | No.3 | No.4 | No.5 | No.6 | No.7 | No.8 | No.10 | No.11 | No.12 | ||
| 배합(용량%) | PO-1 | 97.5 | 95 | 92 | 92 | 92 | 92 | - | 97.5 | 95 | 92 | 97.5 |
| PO-2 | - | - | - | - | - | - | 92 | - | - | - | - | |
| Fe100(도전물질) | 2.5 | 5 | 8 | - | - | - | 8 | 2.5 | 5 | 8 | 2.5 | |
| Fe200(도전물질) | - | - | - | 8 | - | - | - | - | - | - | - | |
| Cu100(도전물질) | - | - | - | - | 8 | - | - | - | - | - | - | |
| CF (도전물질) | - | - | - | - | - | 8 | - | - | - | - | - | |
| 발진시간(분) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 5 | 5 | 5 | 20 | |
| 유전정접 | 0.032 | 0.055 | 0.24 | 0.26 | 0.22 | 0.19 | 0.31 | 0.032 | 0.055 | 0.24 | 0.24 | |
| 유전손실계수(㎝-1) | 1.9 | 3 | 72 | 76 | 48 | 40 | 71 | 1.9 | 3 | 72 | 1.9 | |
| 접착강도(㎫) | 1.1 | 3.1 | 4.6 | 4.1 | 3.9 | 5.5 | 5.1 | 1.9 | 6 | 4.5 | 6.8 |
PO-1 : 실란변성G197(폴리올레핀계, 클레하에라스토머(社) 제품) 융점 105℃
PO-2 : 실란변성G1019(폴리올레핀계, 클레하에라스토머(社) 제품) 융점 120℃
Fe100 : ASC100(철분, 헤가네스社)
평균입경 100미크론, 체적저항률 1.4×10-5Ωㆍ㎝
Fe200 : KIP3100(철분, 川崎製鐵(株))
평균입경 200미크론, 체적저항률 1.6×10-6Ωㆍ㎝
Cu100 : CE-6(구리분, 福田金屬箔粉工業(株))
평균입경 100미크론, 체적저항률 1.7×10-6Ω·㎝
CF : HTA(탄소섬유, 동방레이온(株))
3㎜길이, 체적저항률 1.5×10-3Ωㆍ㎝
비교예 1∼4 : (접착제의 유전정접이나 조성이 상기 권장범위 외인 것)
표 2에 나타낸 배합비율의 예비 혼합체를, 본 발명예와 동일하게, 컴파운드하여 성형한 플레이트에 대해서 접착강도를 측정했다. 일부에 대해서는 고주파 가열시간인 발진시간을 변화시켜서 접착성을 평가했다.
| 비교예 | |||||
| No.1 | No.2 | No.3 | No.4 | ||
| 배합(용량%) | PO-1 | 100 | 100 | 99.5 | 99.5 |
| PO-2 | - | - | - | - | |
| Fe100 | - | - | 0.5 | 35 | |
| Fe200 | - | - | - | - | |
| Cu100 | - | - | - | - | |
| CF | - | - | - | - | |
| 발진시간(분) | 1 | 20 | 20 | 1 | |
| 유전정접 | 0.027 | 0.027 | 0.027 | 0.16 | |
| 유전손실계수(㎝-1) | 1.4 | 1.4 | 1.6 | 55 | |
| 접착강도(㎫) | 0 | 0 | 0 | 0.2 |
표 1과 표 2의 접착강도를 비교하면 분명히 알 수 있는 바와 같이, 본 발명예는 모두 1.1MPa 이상의 높은 접착강도를 나타낸다. 이에 반해 비교예에서는 No4가 0.2MPa를 나타낼 뿐, 다른 비교예는 모두 유한(有限)의 접착강도를 나타낼 수 없다. 본 발명의 높은 접착강도는, 반복하지만 단시간동안 핫멜트계 접착제에 의해서 접착한 것이다. 따라서, 접착중인 물건을 장시간 정체시키는 일 없이 자동차의 피접착부에 접착한 후, 곧바로 다음 공정으로 보낼 수 있게 된다. 이 때문에, 높은 생산성을 유지하면서 부품 유지구를 자동차에 고정하는 것이 가능해진다. 또, 유전가열 접착용 수지(5)의 두께는 기부에 형성한 볼록부의 높이에 의해서 임의로 조절할 수 있으므로, 최적의 접착층의 두께를 용이하게 확보하는 것이 가능해진다.
상기에 있어서, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명을 하였으나, 상기에 개시된 본 발명의 실시형태는 어디까지나 예시일 뿐 본 발명의 범위는 이들 발명의 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 핫멜트 수지는 유전가열 접착용 수지뿐만 아니라 그 외의 핫멜트 수지라도 좋다. 또, 유지부에 대해서는, 금속 또는 수지제 볼트와 클립을 나타냈으나, 유지부의 재질이나 형상은 상기의 것에 한정되지 않으며 유지되는 부품에 대응하는 어떠한 것이라도 좋다. 본 발명의 범위는, 특허청구범위의 기재에 의해서 나타내며, 또한 특허청구범위의 기재와 균등한 의미 및 범위내에서의 모든 변경을 포함하는 것이다
본 발명의 부품 유지구를 이용함에 따라, 스터드 용접기나 스터드 볼트의 접합부의 가공을 필요로 하지 않으므로, 양호한 작업환경을 유지하고, 또한 제조코스트를 저감시킬 수 있다.
Claims (5)
- 자동차에 고정되어 부품을 유지하는 부품 유지구로서,상기 부품을 유지하는 유지부와,상기 유지부의 근원측에 위치하며, 상기 고정되는 자동차의 부분과 대면하는 기부와,상기 기부에 배치된 핫멜트 수지를 구비하는 부품 유지구.
- 청구항 1에 있어서,상기 유지부가 상기 기부와 일체적으로 형성된 볼트 및 클립 중 어느 하나인 부품 유지구.
- 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,상기 핫멜트 수지가 배치된 상기 기부의 영역에 소정 높이의 볼록부가 형성되어 있는 부품 유지구
- 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,상기 핫멜트 수지가 유전가열 접착용 수지인 부품 유지구
- 부품을 유지하는 부품 유지구를 자동차에 고정하는 방법으로서,상기 부품 유지구의 상기 자동차에 대한 고정위치를 설정하는 공정과,상기 부품 유지구의 유전가열 접착용 수지가 상기 고정위치에 압착되도록 상기 부품 유지구에 힘을 부가하고, 그 고정위치에 있어서의 압착된 부분을 고주파 유전가열하는 공정을 구비하는 부품 유지구의 고정방법.
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