KR20230138576A - 웨더스트립의 제조 방법 및 이를 사용하는 웨더스트립 제조 장치 - Google Patents

웨더스트립의 제조 방법 및 이를 사용하는 웨더스트립 제조 장치 Download PDF

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Abstract

웨더스트립의 제조 방법 및 이를 사용하는 웨더스트립 제조 장치가 개시된다. 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립의 제조 방법은, 엘라스토머 재질을 포함하고 외장 시트가 표면에 부착된 웨더스트립의 제조 방법으로서, 상기 엘라스토머 재질을 상기 웨더스트립의 단면형상을 가지는 압출물로 압출하는 압출 단계, 압출된 상기 압출물을 가열하는 열처리 단계 및 상기 열처리 단계의 가열된 상기 압출물에 잔류하는 열에 의해 상기 외장 시트를 상기 압출물의 표면에 접착하는 시트 부착 단계를 포함할 수 있다.

Description

웨더스트립의 제조 방법 및 이를 사용하는 웨더스트립 제조 장치{METHOD FOR PRODUCING WEATHERSTRIP AND APPARATUS FOR PRODUCING WEATHERSTRIP USING THE SAME}
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 고무 성형품의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨더스트립 제조 방법 및 이를 사용하는 웨더스트립 제조 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 외관을 이루는 외장과 상기 외장 및 차량의 주요 구성요소를 지지하는 섀시(chassis)를 포함한다. 차량의 외장에는 강도, 가공성 및 원가 측면에서 금속 판재가 일반적으로 사용되고 있다. 차량의 외장 중에서 금속 판재 사이의 틈새, 윈도우, 보닛(bonnet), 도어(door)와 같은 개구부에는 차량의 외관을 개선하고 외부 기후로부터 차량 내부를 실링 내지 패킹하기 위해 웨더스트립(weather strip)이 배치될 수 있다. 웨더스트립은 고무, 합성고무 및/또는 엘라스토머와 같은 다양한 탄성 재질을 포함할 수 있다. 웨더스트립 중 적어도 일부는 차량의 외부로 노출될 수 있으며, 웨더스트립은 차량 외관의 심미성을 향상시키기 위하여 차량의 외부로 노출되는 웨더스트립의 부위에 부착된 외장 시트(exterior sheet)를 포함할 수 있다. 외장 시트는 다양한 색상 및 질감을 가질 수 있으며, 인쇄 필름이나 직물(cloth)과 같은 이종 재질을 포함할 수 있다.
웨더스트립을 생산하기 위하여, 탄성 재질은 열간 상태에서 실링 효과를 얻을 수 있는 일정한 단면재질을 갖도록 압출된다. 압출이 완료된 압출물은 권취되어 냉각된 뒤에 표면의 오염을 제거하고 외장재의 부착이 용이하도록 표면을 버핑(buffing)하는 작업을 거친 뒤 핫멜트 접착제 도포 및 외장재 접착 단계를 거칠 수 있다. 외장재 접착이 완료된 압출물은 차량에 사용되는 웨더스트립 제품의 최종 크기로 재단 및 접합될 수 있다.
웨더스트립 압출물에 외장재를 부착하기 위하여 사용하는 핫멜트 접착제는 압출물이 예열된 상태일 것과 표면이 버핑(buffing)될 것을 요하므로, 종래의 공정에서는 압출된 압출물이 압출 라인으로부터 오프로딩(off-loading)되어 냉각을 거친 후, 별도의 라인에서 버핑을 거친 뒤에 예열된다. 이는 공정 체류 시간의 증가 및 재공 관리의 곤란성을 증가시키고, 냉각 및 재가열에 따르는 열에너지의 낭비를 유발할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 외장재가 압출공정과 동일한 라인 내에서 인라인(in-line)으로 수행되고 열에너지를 절약할 수 있는 웨더스트립 제조 방법 및 이를 사용하는 웨더스트립 제조 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립의 제조 방법은, 엘라스토머 재질을 포함하고 외장 시트가 표면에 부착된 웨더스트립의 제조 방법으로서, 상기 엘라스토머 재질을 상기 웨더스트립의 단면형상을 가지는 압출물로 압출하는 압출 단계, 압출된 상기 압출물을 가열하는 열처리 단계 및 상기 열처리 단계의 가열된 상기 압출물에 잔류하는 열에 의해 상기 외장 시트를 상기 압출물의 표면에 접착하는 시트 부착 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 외장 시트는 상기 압출물의 표면에 부착되는 상기 외장 시트의 면 상에 도포된 폴리올레핀 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 외장 시트는 상기 폴리올레핀 층 및 상기 외장 시트를 접착시키는 프라이머 층을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 열처리 단계의 온도는 섭씨 180 내지 220도일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 시트 부착 단계가 시작될 시에 상기 압출물의 온도는 섭씨 160도 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 장치는, 엘라스토머 재질을 포함하고 외장 시트가 표면에 부착된 웨더스트립의 제조 장치로서, 상기 엘라스토머 재질을 상기 웨더스트립의 단면형상을 가지는 압출물로 압출하는 압출 장치, 압출된 상기 압출물을 가열하는 열처리 장치, 상기 압출물의 움직임 방향을 기준으로 상기 열처리 장치의 후단에 위치하고, 상기 열처리 장치에서 가열된 상기 압출물에 잔류하는 열에 의해 외장 시트를 상기 압출물에 대하여 접착하는 시트 부착 장치를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 외장 시트는 상기 압출물의 표면에 부착되는 상기 외장 시트의 면 상에 도포된 폴리올레핀 층을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 외장 시트는 상기 폴리올레핀 층 및 상기 외장 시트를 접착시키는 프라이머 층을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 열처리 장치 내에서 상기 압출물의 온도는 섭씨 180 내지 220도일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 시트 부착 장치로 투입되는 상기 압출물의 온도는 섭씨 160도 이상일 수 있다.
일부 실시예들에서, 상기 시트 부착 장치는, 상기 외장 시트를 공급하는 시트 공급 장치 및 상기 외장 시트를 상기 압출물의 표면으로 가압하는 압하 장치를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 압하 장치는 유연성 재질을 포함하고 상기 유연성 재질로 상기 외장 시트를 상기 압출물의 표면에 대하여 누르는 적어도 하나의 압하기를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 압하기는 브러시를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 압출 및 열처리 단계가 완료된 압출물의 현열 및/또는 잠열이 잔존한 상태에서 폴리올레핀을 포함하는 접착 층이 도포된 외장재가 가압되는 외장재 부착 단계가 수행됨으로써, 외장재 부착이 인라인에서 수행되고 열에너지를 절약하는 웨더스트랩 제조 방법 및 제조 장치가 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유시한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립의 일반적인 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2b는 비교예에 따른 웨더스트립 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립의 외장 시트를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 장치를 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 장치의 시트 공급 장치를 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 장치의 시트 압하 장치를 나타내는 모식도이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립(10)의 일반적인 구조를 나타낸 사시도이다.
웨더스트립(10)은 탄성 및 연성을 가지는 유연한 재질을 포함할 수 있다. 예컨대 웨더스트립은 고무, SBR(styrene-butadiene rubber), NBR(acrylonitrile-butadiene rubber), 실리콘(silicone) 고무, EPM(ethylene propylene monomer) 고무, EPDM(ethylene-propylene diene monomer) 고무와 같은 다양한 엘라스토머 재질을 포함할 수 있다. 본 문서에서 '엘라스토머'는 점탄성(viscoelasticity)을 나타내는 폴리머 재질 일반을 가리킬 수 있다. 일부 실시예에서 웨더스트립은 차체의 사이드 바디에 고정되는 굴곡된 형상의 고정부(13)와, 이 고정부(13)와 일체로 연결되는 중공 형상의 중공부(11)로 이루어질 수 있다. 웨더스트립의 고정부(13)에는 차체 좌우 양측 사이드 바디에 고정될 수 있도록 내측면으로 하향 경사지게 돌출형성되는 그립 립부(grip lib)(13a) 및 하단에서 일체로 외향하여 돌출형성되는 실링 립부(13b)가 형성되어, 울퉁불퉁한 구조로 형성될 수 있다.
이러한 웨더스트립은 일정한 단면형상을 가지도록 연속적으로 압출되어 코일 형태로 권취된 후 차량의 도어 바디와 같은 개구부에 장착을 위해 적합한 길이로 절단하여 사용될 수 있다. 이러한 웨더스트립(10)의 중공부(11)는 도어의 닫힘 시 도어의 충격 에너지를 흡수하고, 도어와 사이드 바디의 틈새로 유입되는 각종 소음, 이물질 등을 차단할 수 있도록 도어 닫힘 시 납작하게 변형될 수 있는 구조 및 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서 중공부는 발포 엘라스토머 재질을 포함할 수 있다.
웨더스트립의 일부 부위는 차량에 적용할 시에 상시적으로 차량의 외부로 노출될 수 있다. 차량의 외부로 노출된 웨더스트립의 일부 부위의 표면 상에는 외장 시트(sheet)(300)가 부착될 수 있다. 외장 시트는 접착제에 의해 웨더스트립의 표면 상에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서 외장 시트는 웨더스트립의 표면 상에 부착되는 면에 도포된 접착제를 포함할 수 있다. 접착제가 도포된 외장 시트의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2b는 비교예에 따른 웨더스트립 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 방법은 압출 단계(S201), 열처리 단계(S202) 및 시트 부착 단계(S203)를 포함할 수 있다.
압출 단계(S201)는 웨더스트립의 원료가 투입되어 열간 또는 냉간에서 성형되어 웨더스트랩의 형상을 갖도록 성형되고, 압출물(401)로서 배출되는 단계일 수 있다. 압출 단계(S201)는 웨더스트립의 재질에 포함되는 고무, SBR, NBR, EPM(ethylene propylene monomer) 고무, EPDM(ethylene-propylene diene monomer) 고무 및 또는 이들의 혼합물과 같은, 다양한 엘라스토머 원료를 웨더스트립의 단면형상을 가지는 출구가 형성된 다이(die)에 대하여 압력 및/또는 인장력을 가해 통과시킴으로써 일정한 단면형상을 가지는 연속적인 압출물(401)로 압출하는 단계일 수 있다.
압출 단계(S201) 이후에 열처리 단계(S202)가 수행될 수 있다. 열처리 단계(S202)는 압출물(401)을 가열함으로써 압출물(401)에 포함된 폴리머 사슬의 가교를 증가시키고 강도 및/또는 경도와 같은 물리적 성질을 향상시키는 단계일 수 있다. 본 문서에서 열처리 단계(S202)에서 수행되는 반응에 대하여 관습적으로 가황 또는 가류(vulcanization)와 같은 용어가 사용될 수 있으나, 본 발명의 열처리는 황(sulfur)에 의한 폴리머의 가교 반응에 한정되지 않는다. 엘라스토머 재질은 열처리 시의 가교를 증가시키기 위하여 엘라스토머 원료에 첨가된 다양한 첨가물을 포함할 수 있다. 첨가물은 예컨대 황(sulfur), 과산화물(peroxan), 금속 산화물, 아세톡시실란(acetoxysilane) 및/또는 우레탄 가교제와 같은 것을 포함할 수 있다. 첨가물은 웨더스트립의 구체적인 재질에 따라 적합한 성분 및 배합 비율이 선택될 수 있다. 예컨대 EPDM 고무의 경우, 포화 사슬을 가지는 고분자 사슬에 대해 용이하게 가교를 형성할 수 있는 첨가물로서 과산화물을 포함할 수 있다.
열처리 단계(S202)에서 압출물(401)은 화염, 전기 저항, 열풍, 적외선 및/또는 마이크로웨이브와 같은 수단에 의해 가열될 수 있다. 일부 실시예에서 열처리 단계(S202)는 적외선 및/또는 마이크로웨이브에 의해 압출물(401)이 상대적으로 높은 가열 속도로 가열되는 급속 열처리 단계(S202) 및 열풍에 의해 압출물(401)이 상대적으로 낮은 속도로 가열되면서 건조되는 열풍 가류 단계를 포함할 수 있다. 열처리 단계(S202)의 공정 온도는 160도 이상일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 열처리 단계(S202)에의 공정 온도는 섭씨 180도 내지 220도일 수 있다. 일부 실시예에서, 열처리 공정은 압출 및 열처리를 일관적으로 수행하는 하나의 장치 내에서 연속적으로 수행될 수 있다.
시트 부착 단계(S203)는 압출 및 열처리 단계(S202)를 거친 압출물(401)의 표면에 외장 시트(300)를 부착하는 단계일 수 있다. 외장 시트(300)는 압출 및 열처리 단계(S202)를 통과한 압출물(401)에 잔류하는 열, 예컨대 압출 단계(S201)에서 웨더스트립의 원료를 용융하기 위해 가해진 열, 압출물(401)이 압출 다이를 통과할 시에 발생하는 열, 열처리 단계(S202)에서 압출물(401)에 가해진 현열 및 가류 공정 중에 발생하는 화학 반응에 의해 발생하는 잠열과 같은 다양한 열원에 의해 압출물(401)에 부착될 수 있다. 시트 부착 단계(S203)는 외장 시트(300)의 접착을 위해 열에 의해 용융 및/또는 활성화되는 다양한 접착 수단(예컨대 도 3의 접착 층(320))을 사용할 수 있다. 상기 접착 수단은 압출물(401)에 부착되는 외장 시트(300)의 면 상에 배치될 수 있다. 외장 시트(300) 및 접착 수단의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
일부 실시예에서, 시트 부착 단계(S203)에서 압출물(401)의 온도는 섭씨 160도 이상일 수 있다. 압출물(401)의 온도가 섭씨 160도 이하인 경우, 압출물(401)의 용융 및/또는 활성화가 충분히 이루어지지 않음으로 인해 외장 시트(300)의 부착 불량이 발생할 수 있다. 시트 부착단계는 열처리 단계(S202)를 완료한 압출물(401)이 상기 온도 이하로 냉각되기 전에 수행되는 것이 바람직할 수 있다.
일부 실시예에서, 시트 부착 단계(S203)가 완료된 후에 절단 및 접합 단계(S204)가 수행될 수 있다. 절단 및 접합 단계(S204)는 연속적으로 압출, 열처리 및 시트 부착 단계(S203)를 거친 압출물(401)이 최종적으로 웨더스트립 제품의 크기에 맞게 절단되고, 차량의 개구부에 적용 가능하도록 절단된 압출물(401)의 양 말단부를 접합하는 단계일 수 있다.
도 2b를 참조하면, 비교예의 웨더스트립 제조 방법은 압출 단계(S1), 열처리 단계(S2), 냉각 및 권취 단계(S3), 버핑 단계(S4), 예열 단계(S5), 시트 부착 단계(S6) 및 절단 및 접합 단계(S7)를 포함할 수 있다. 냉각 및 권취 단계(S3)는 압출물을 냉각하여 코일 형태로 권취하여 보관하는 단계일 수 있다. 버핑 단계(S4)는 압출물 표면의 이물질을 제거하면서 표면의 조도를 증가시킴으로써 외장 시트의 접착을 용이하게 하는 단계일 수 있다. 예열 단계(S5)는 외장 시트의 접착을 위한 접착제가 용융 및/또는 활성화될 수 있는 온도로 압출물을 재가열하는 단계일 수 있다.
도2a 및 도 2b를 참조하면, 비교예의 웨더스트립 제조 방법은 연속적으로 압출 및 열처리가 완료된 압출물이 권취 및 냉각을 위해 압출 및 열처리 단계(S1, S2)가 이루어지는 공정 라인으로부터 오프로딩(off-loading)된 뒤, 다시 시트 부착 단계(S6)가 수행되는 라인에 투입되어야 하므로 중간 재공품의 공정 체류시간이 길어지므로 생산 리드타임의 증가 및 재공관리의 어려움과 같은 문제를 발생시킨다. 이와 대비하여 본 발명의 웨더스트립 제조 방법은 외장 시트 부착 단계(S203)가 압출 및 열처리(S201, S102)단계 라인과 동일한 라인 내에서 일관하여 수행되므로 생산 리드타임이 감소되고 재공 관리가 상대적으로 용이할 수 있다.
또한, 비교예의 웨더스트립 제조 방법은 압출 및 열처리 단계(S1, S2)에서 가열된 압출물을 냉각시킨 후 예열 단계(S5)에서 다시 가열시키므로, 압출 및 열처리를 위해 투입 후 압출물에 잔류하는 열이 낭비되고 재가열에 에너지가 소모되어 에너지 사용량 및 탄소 배출량의 증가로 인해 제조원가 상승 및 환경 오염을 유발한다. 이와 대비하여 본 발명은 압출 단계(S201) 및/또는 열처리 단계(S202) 수행 후 압출물(401)에 잔류하는 열을 외장 시트(300) 부착을 위한 접착 층(320)의 용융 및/또는 활성화에 사용하므로, 에너지가 절약되어 환경오염 및 제조원가가 감소될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 외장 시트(300)의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 외장 시트(300)는 외장 시트 베이스(310) 및 접착 층(320)을 포함할 수 있다. 외장 시트 베이스(310)는 압출물(401)의 표면과 대면하는 제 1 면 및 제 1 면의 반대 방향을 면하는 제 2 면을 포함할 수 있다. 제 2 면은 차량에 웨더스트립 적용 시 차량의 외부로 노출되는 면일 수 있다. 외장 시트(300)는 직물, 부직포, 인쇄 필름 또는 이를 적층한 다양한 재질을 포함할 수 있다.
접착 층(320)은 외장 시트 베이스(310)의 제 2 면과 압출물(401)의 표면을 접착하는 부재일 수 있다. 접착 층(320)은 EVA, 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리올레핀 및/또는 이들의 혼합물을 포함하는 다양한 접착제를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 접착 층(320)은 폴리올레핀 층(321)을 포함할 수 있다. 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 공중합체를 포함하는 폴리머 재질일 수 있다. 폴리올레핀 층(321)은 160도 이상의 온도에서 용융되어 압출물(401)의 표면 상에 외장 시트(300)를 접착시킬 수 있다. 폴리올레핀 층(321)은 압출물(401)에 포함된 EPM 고무 및/또는 EPDM 고무와 유사한 포화 사슬을 포함하므로, EPM 고무 및/또는 EPDM고무와의 높은 친화성을 가짐으로써, 용융 상태에서 EPM 고무 및/또는 EPDM 고무 표면 상에 용이하게 접착될 수 있다. 또한, 폴리올레핀 층(321)은 EPM 고무 및/또는 EPDM 고무의 가류(vulcanization)을 위해 첨가된 가류제, 예컨데 과산화물과 반응하여 EPM 및/또는 EPDM 층과 화학 결합을 형성함으로써 외장 시트(300)와 접착력을 강화할 수 있다. 상술한 화학 결합을 위해, 열처리 단계(S202)는 압출물(401)의 가류 반응을 부분적으로 진행시킬 수 있다. 가류 반응이 부분적으로만 진행된 상태로 시트 부착 단계(S203)가 수행됨으로써 상술한 EPM 및/또는 EPDM 고무와 폴리올레핀 층(321) 사이의 화학 결합이 용이해질 수 있다. 다른 실시예에서, 폴리올레핀 층(321)은 압출물(401)의 엘라스토머 재질과 가류 반응을 촉진시키기 위해 공중합되거나 그래프트된 불포화 작용기를 포함할 수 있다. 상술한 다양한 접착 메커니즘을 통해, 폴리올레핀 층(321)은 버핑과 같은 조면화 과정을 거치지 않은 압출물(401)의 표면에도 용이하게 접착될 수 있다.
일부 실시예에서, 외장 시트(300)는 외장 시트 베이스(310)의 제 2 면 및 접착 층(320) 사이에 배치되어, 외장 시트 베이스(310)와 접착 층(320)을 접착시키는 프라이머 층(330)을 포함할 수 있다. 프라이머 층(330)은 외장 시트 베이스(310)에 포함된 재질, 예컨대 섬유나 폴리머 필름과 같은 재질과 접착 층(320) 사이의 결합력을 증가시키는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리올레핀 층(321)은 친수성 부분을 포함하는 재질과의 접착성이 낮을 수 있다. 프라이머 층(330)은 예컨대 말레산과 같은 작용기로 개질된 폴리올레핀 층(321)을 포함함으로써 폴리올레핀 층(321)과 외장 시트 베이스(310) 사이의 결합력을 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 장치(400)를 나타내는 모식도이다.
도 4를 참조하면, 웨더스트립 제조 장치(400)는 압출 장치(410), 열처리 장치(420) 및 시트 부착 장치(430)를 포함할 수 있다.
압출 장치(410)는 투입된 웨더스트립의 원료, 예컨대 엘라스토머 재질을 웨더스트립의 단면형상을 가지는 출구가 형성된 다이(die)(402)에 대하여 압력 및/또는 인장력을 가해 통과시킴으로써 일정한 단면형상을 가지는 연속적인 압출물(401)로 압출하는 장치일 수 있다. 압출 장치(410)는 예컨대 수지 상태의 엘라스토머를 다이(402)로 압출하기 위한 스크류 이송기 및/또는 엘라스토머 재질을 다이로부터 인발하기 위한 롤과 같은 것을 포함할 수 있다.
열처리 장치(420)는 압출 장치(410)로부터 압출된 압출물(401)을 가열함으로써 압출물(401)에 포함된 폴리머 사슬의 가교를 증가시키고 강도 및/또는 경도와 같은 물리적 성질을 향상시키는 단계일 수 있다. 열처리 장치(420)는 관습적으로 가황조 또는 가류조(vulcanizer)와 같은 용어로 일컬어질 수 있으나, 본 발명의 열처리 장치(420)는 황(sulfur)에 의한 폴리머의 가교 반응을 촉진하는 장치에 한정되지 않는다. 열처리 장치(420)는 화염 토치, 전기 저항, 열풍 블로워, 적외선 램프 및/또는 마이크로웨이브 조사 장치와 같은 수단에 의해 가열될 수 있다. 일부 실시예에서 열처리 장치(420)는는 적외선 및/또는 마이크로웨이브에 의해 압출물(401)을 상대적으로 높은 가열 속도로 가열한 뒤, 열풍에 의해 압출물(401)을 상대적으로 낮은 속도로 가열하면서 건조시키는 2개의 가열 구획을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 열처리 장치(420)는 압출물(401)을 섭씨 180 내지 220도의 온도로 가열할 수 있다. 일부 실시예에서, 열처리 장치(420)는 압출 장치(410)와 일체화되어, 하나의 장치 내에서 압출과 가류가 함께 수행되도록 구성될 수 있다.
시트 부착 장치(430)는 열처리 장치(420)를 통과한 압출물(401)의 표면에 외장 시트(300)를 부착하는 장치일 수 있다. 시트 부착 장치(430)는 외장 시트(300)를 연속적으로 공급하는 시트 공급 장치(440) 및 외장 시트(300)를 압출물(401)의 표면에 가압하여 부착시키는 압하 장치를 포함할 수 있다. 시트 공급 장치(440) 및 압하 장치의 상세한 구성은 후술한다. 시트 부착 장치(430)로 투입되는 압출물(401)의 온도는 섭씨 160도 이상일 수 있다. 일부 실시예에서, 시트 부착 장치(430)는 압출물(401)의 이송 방향을 기준으로 열처리 장치(420)의 후방에서, 열처리 장치(420)와 인접하여 배치됨으로써, 열처리 장치(420)에서 배출된 압출물(401)의 냉각을 최소화할 수 있다.
일부 실시예에서, 시트 부착 장치(430)의 후단에 외장 시트(300) 부착이 완료된 압출물(401)을 웨더스트립의 길이에 따라 절단하는 절단 장치(460) 및 절단된 압출물(401)에 대하여 웨더스트립의 최종 형상에 따라 양 말단의 접합을 수행하는 접합 장치(460)를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 장치(400)의 시트 공급 장치(440)를 나타내는 모식도이다.
도 5를 참조하면, 시트 공급 장치(440)는 보빈(441) 및 복수의 루핑(looping) 장치를 포함할 수 있다. 보빈(441)은 외장 시트(300)를 권취된 상태로 보관하고, 시트 부착 단계(S203)를 수행하기 위해 권취된 외장 시트(300)를 권출 및 공급하는 부재일 수 있다. 루핑 장치(442)는 외장 시트(300) 공급을 원활화하고 시트 부착 속도의 조절을 용이하게 하는 버퍼를 제공하는 장치일 수 있다. 루핑 장치(442)는 외장 시트(300)의 지그재그 이동을 지지하는 복수의 루핑 롤(443)을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 웨더스트립 제조 장치(400)의 시트 압하 장치(450)를 나타내는 모식도이다.
도 6을 참조하면, 시트 압하 장치(450)는 압출물(401)의 이동 경로 이탈을 방지하는 고정 장치(451), 외장 시트(300)의 위치를 조정하는 가이드롤(452) 및 외장 시트(300)를 압출물(401)의 표면으로 압하하는 압하기(453)를 포함할 수 있다. 압하기(453)는 유연성을 가지는 재질, 예컨대 섬유 재질을 포함할 수 있다. 압하기(453)는 유연성 재질로 외장 시트(300)를 압출물(401)의 표면에 대하여 누를 수 있다. 예컨대 압하기(453)는 적어도 하나의 브러시(454, 455)를 포함할 수 있다. 브러시(454, 455)는 브러시(454, 455) 몸체 및 브러시모(454a, 455a)를 포함하고, 압하기(453)는 브러시모(454a, 455a)가 외장 시트(300)의 표면에 접하여 브러시모(454a, 455a)의 탄성으로 외장 시트(300)를 압출물(401)의 표면에 가압하도록 구성될 수 있다. 강성이 높은 부재, 예컨대 롤과 같은 부재로 외장 시트(300)를 압출물(401)에 대하여 압하할 시에, 과도한 압하력으로 인해 외장 시트(300)의 부착 위치의 틀어짐, 압출물(401)의 변형 및/또는 압출물(401) 표면이 곡면일 시에는 부착 불량이 발생할 수 있다. 압하기(453)가 유연성을 가지는 재질로 외장 시트(300)를 압하함으로써 상술한 위치 틀어짐, 압출물(401)의 변형 및/또는 부착 불량을 감소시킬 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 문서에 개시된 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
S201: 압출 단계
S202: 열처리 단계
S203: 시트 부착 단계
S204: 절단 및 접합 단계
300: 외장 시트
310: 외장 시트 베이스
320: 접착 층
321: 폴리올레핀 층
400: 웨더스트립 제조 장치
410: 압출 장치
420: 열처리 장치
430: 시트 부착 장치
440: 시트 공급 장치
450: 압하 장치
453: 압하기
454, 455: 브러시

Claims (13)

  1. 엘라스토머 재질을 포함하고 외장 시트가 표면에 부착된 웨더스트립의 제조 방법에 있어서,
    상기 엘라스토머 재질을 상기 웨더스트립의 단면형상을 가지는 압출물로 압출하는 압출 단계;
    압출된 상기 압출물을 가열하는 열처리 단계; 및
    상기 열처리 단계의 가열된 상기 압출물에 잔류하는 열에 의해 상기 외장 시트를 상기 압출물의 표면에 접착하는 시트 부착 단계를 포함하는 웨더스트립의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 외장 시트는 상기 압출물의 표면에 부착되는 상기 외장 시트의 면 상에 도포된 폴리올레핀 층을 포함하는 웨더스트립의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 외장 시트는 상기 폴리올레핀 층 및 상기 외장 시트를 접착시키는 프라이머 층을 포함하는 웨더스트립의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    열처리 단계의 온도는 섭씨 180 내지 220도인 웨더스트립의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트 부착 단계가 시작될 시에 상기 압출물의 온도는 섭씨 160도 이상인 웨더스트립의 제조 방법.
  6. 엘라스토머 재질을 포함하고 외장 시트가 표면에 부착된 웨더스트립의 제조 장치로서,
    상기 엘라스토머 재질을 상기 웨더스트립의 단면형상을 가지는 압출물로 압출하는 압출 장치;
    압출된 상기 압출물을 가열하는 열처리 장치;
    상기 압출물의 움직임 방향을 기준으로 상기 열처리 장치의 후단에 위치하고, 상기 열처리 장치에서 가열된 상기 압출물에 잔류하는 열에 의해 외장 시트를 상기 압출물에 대하여 접착하는 시트 부착 장치를 포함하는 웨더스트립 제조 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 외장 시트는 상기 압출물의 표면에 부착되는 상기 외장 시트의 면 상에 도포된 폴리올레핀 층을 포함하는 웨더스트립 제조 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 외장 시트는 상기 폴리올레핀 층 및 상기 외장 시트를 접착시키는 프라이머 층을 포함하는 웨더스트립 제조 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 열처리 장치 내에서 상기 압출물의 온도는 섭씨 180 내지 220도인 웨더스트립 제조 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 시트 부착 장치로 투입되는 상기 압출물의 온도는 섭씨 160도 이상인 웨더스트립 제조 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 시트 부착 장치는,
    상기 외장 시트를 공급하는 시트 공급 장치; 및
    상기 외장 시트를 상기 압출물의 표면으로 가압하는 압하 장치를 포함하는 웨더스트립 제조 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 압하 장치는 유연성 재질을 포함하고 상기 유연성 재질로 상기 외장 시트를 상기 압출물의 표면에 대하여 누르는 적어도 하나의 압하기를 포함하는 웨더스트립 제조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압하기는 브러시를 포함하는 웨더스트립 제조 장치.
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