EPDM에 부착되는 TPE

EPDM 프로파일들의 모서리 이음부분을 직접 성형하는 혁신적인 TPE 기술

자동차 산업은 열가소성 엘라스토머에서 가장 크고 가장 빨리 성장하고 있는 시장입니다. KRAIBURG TPE는 고품질 외장 제품에 대해 TPE 화합물의 증가하는 수요를 인지하고 있으며 업계의 효율적 TPE 솔루션의 응용 관련 개발을 가속화하고 있습니다.

가장 최근 개발품 중에는 에틸렌프로틴계 이종화합 모노머 고무(EPDM)에 부착되는 TPE 제품이 있습니다. THERMOLAST® K 시리즈 물질은 자동차 외장 제품에 사용되는 이종부품을 위해 특징적으로 개발되고 있으며 이는 EPDM으로의 양호한 접착력과 탁월한 UV 저항성을 특징으로 합니다. 따라서 새로운 제품은 모서리 이음 부분과 끝단을 TPE로 성형한 EPDM 윈도우 트림 및 씰링 프로파일과 같은 모든 자동차 제품에 적합합니다.

특히 대형 차량의 경우 스틸렌 부타디엔 화합물(SBC) 및 가교 된 열가소성 가황물(TPV)이 과거에 상기 제품에서 주로 사용되어 왔습니다. 차량의 디자인이 모델에 따라 달라지기 때문에 이 소재들을 효율적인 비용으로 가공하는 데에는 한계가 있습니다. EPDM에 부착되는 KRAIBURG TPE의 소재 솔루션은 사출 성형 가공 시에 새로운 기회를 제시합니다.
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EPDM과 함께 이종 인서트 사출 부품에 대한 새로운
TPE 기술은 무엇보다 윈도우 트림의 경제적인
생산과 다른 복잡한 외장 자동차
프로파일에 집중하고 있습니다.
(사진: © 2018 KRAIBURG TPE)


더욱 더 복잡해지고 정교해진 EPDM 씰링 및 윈도우 트림 제품 분야를 위해 KRAIBURG TPE는 새로운 TPE 시리즈를 시장에 출시하였습니다.

EPDM (AD/EPDM/UV )에 부착되는 시리즈의 최초 제품(TC7EAZ 및 TC7EFZ)은 EPDM과의 양호한 접착 특성, 탁월한 장기적 UV 저항성, 내열성 및 70 Shore A 경도를 갖추고 있습니다. 내후성 시험을 통해 KRAIBURG TPE 제품의 표면 품질은 경쟁 소재 품질보다 우수합니다. 개별 제품 개발에서 TPE전문가는 낮은 포깅 값(TC7EFZ) 뿐만 아니라 접착력(TC7EAZ)에 중점을 두고 있습니다.


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THERMOLAST® K 로 코너 조인트 및 끝단 부가 성형 된
EPDM 윈도우 트림 및 씰링 프로파일
(그림: © 2018 KRAIBURG TPE)

양호한 초기 접착력

포괄적인 실험실 테스트, 고객 테스트 및 LWB Steinl, 기계 제작사와의 협동을 통해 최신 EPDM 접착제 시리즈 제품의 성공적인 테스트를 진행하고 있습니다. 초기에는 EPDM과의 접착력에 초점을 두었고, 덧붙여 ISO 37에 근거한 VDI-2019 표준(주변 온도 및 90°C에서 1,500시간을 보낸 이후)에 따라 EPDM/TPE 시편의 접착력 시험을 수행하였습니다. 인장응력을 비롯하여 %신장율과 함께 시료 파단 절대값이 결정되었습니다.


이들 부착력 시험에서 새로운 소재는 발포 및 초소형의 EPDM 제작품에 대해 양호한 결과를 보였습니다. 초기 접착력은 가능한 가장 짧은 시간에 금형에서 최종 부품을 쉽게 이형 할 수 있도록 결정적인 역할을 합니다. 덧붙여 일련의 시험을 통해 인서트 된 EPDM 프로파일 제품 단면의 청결도에 따라 접착력이 주로 결정됨을 보였습니다. 최적의 신뢰성 있는 재현 가능한 결과를 얻기 위해 TPE 구성 요소를 성형하기 전에 가능한 짧은 시간 내에 프로파일 부품을 절단해야 합니다(절단을 깔끔히 할수록 접착력이 개선됨).

또한 차량 외장 구성요소의 핵심 요구사항은 열 저항을 견디고 증가되는 UV 복사에 대한 내후성을 포함합니다. 소재 시료를 가속 노화 시험(90°C 및 120°C에서 1,500시간)에서 플로리다(열과 습도)와 Kalahari 사막(열과 가뭄)을 모방한 환경조건의 뜨거운 공기에 노출함으로써 이를 시뮬레이션 합니다(예를 들어 내후성 시험). 이러한 모든 내후성 시험에서 AD/EPDM/UV 시리즈는 안정된 기계적 특성을 입증하였으며 상당히 건조하고 비접착성 표면을 특징으로 합니다.

시장 주도 프로젝트 파트너쉽

KRAIBURG TPE는 독일 Landshut 근교의 Altdorf에 본사를 두고 있는 LWB Steinl GmbH와 파트너 관계에 있으며 가공성에 대한 철저한 조사를 통해 새로운 AD/EPDM/UV 제품의 안정된 가공을 하고 있습니다.

LWB Steinl은 수직 이송 성형 프레스와 고무와 TPE에 대한 수평 사출 성형기의 세계 선도적 글로벌 제작사 중의 하나입니다. 제품 범위는 200 ~ 16,000 kN의 클램핑 포스와 50 ~ 30,000 cm³의 사출 체적을 가진 에너지 효율적인 제품들입니다. 제작사의 생산 연구소 내에서 수행한 시험에서 타이 바가 없는 수직 기계를 사용하였습니다(그림 4). 시험 장비는 PFAFF  Werkzeug와 Formenbau(Röthenbach, Allgäu, Bavaria)로부터 전달되었습니다.
수직 기계를 이용한 EPDM/TPE 제품 가공은 피딩 및 다운 스트림 기계 공간을 절감하는 장점을 가집니다. 하지만 사용하는 재료를 특별히 주의하여 조정하는 공정이 필요합니다. 특수하게 배합된 TPE는 EPDM 가공물의 변형을 피하기 위해 최소의 보압으로 작업이 가능합니다.

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TPE 제품과 EPDM 소재는
작은 접촉 표면에 대해서도
탁월한 접착력을 보이고 있습니다.
(사진: © 2018 KRAIBURG TPE)




자동차 씰링 프로파일 및 윈도우 트림 등의 모서리 및 끝단부를 EPDM으로 만드는 것이 좋은 아이디어인 것 같지만 이는 고무의 가교로 인해 작업 시간이 길어질 수 있으며 더 복잡한 기계 및 가공단계가 필요 할 수 있습니다.
더 짧아진 사이클 시간
향상된 공정 안정성은 더 낮아진 폐기율을 의미하며 경제적으로 생산한 두 개의 구성요소 부품에 대한 가장 중요한 인자 중의 하나입니다. 따라서 인서트 된 EPDM 가공물로의 TPE 사출을 위한 전형적인 사이클 시간 감소는 프로젝트 관련 파트너의 추가 목표입니다.

KRAIBURG TPE의 새로운 EPDM 접착제 제품 역시 경제적 가공을 특징으로 합니다. 이들 제품은 200°C ~ 220°C의 비교적 저온에서 가공합니다. 이는 냉각 시간을 단축하며 최소화된 보압 시간과 함께 사이클을 가속합니다. 따라서 전체 생산 공정 역시 가속됩니다. 이들 속성과 함께 특별히 개발된 TPE 제품을 EPDM 소재에 최초 접착할 때 금형에서 최종 부품을 더욱 쉽게 이형 할 수 있으며 이는 사이클 시간을 줄이게 됩니다.
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LWB Steinl와의 협업을 통해 KRAIBURG TPE
는 수직 기계를 사용하여 EPDM과 함께
2성분형 제품을 위한 새로운 TPE 기술의
공정 안정성을 시험하고 최적화합니다.
(사진 © LWB Steinl)

LWB Steinl와 함께 당사는 다른 자동차 윈도우 시스템 요구 사항을 충족하는 방법으로 소재 및 공정 기술 최적화를 관리해 왔습니다. 소재의 영구적 부착과 내후성 문제는 없었습니다.

포괄적인 고객 지원에 추가하여 KRAIBURG TPE 역시 맞춤형 제작 색상 균형을 제시하고 있으며 이때 개별 EPDM 또는 OEM 색상 사양 관련 광택도를 고려해야 합니다.

결론

시장에 특정한 개발팀과 폭넓은 시장 지식을 기반으로 KRAIBURG TPE는 자동차 윈도우 시스템의 다양성 증가를 수용하는 EPDM 프로파일을 활용하여 2성분 솔루션을 경제적으로 생산할 수 있는 새로운 일련의 열가소성 엘라스토머를 개발해 왔습니다.

접착력, 내후성 및 EPDM 접착제 기술의 공정 안정성을 최적화하기 위해 기계 및 금형 업계의 고객 및 파트너와 함께 수행한 시험을 통해 KRAIBURG TPE는 시장과 고객 지향성을 공공이 다진다는 사실을 명확히 보여주고 있습니다. 확고한 고객 지원은 보증된 공정 및 제품 일관성에 대한 권고 뿐만 아니라 제품 지향 소재 배합과 컬러 매칭을 통해 완성됩니다.


“자동차 산업은 가장 크고 가장 빨리 성장하고 있는 시장입니다. 따라서 저희는 미래의 자동차 업계를 위한 새로운 소재 개발에 지속해서 집중 해 나가야 할 것입니다”라고 KRAIBURG TPE의 Franz Hinterecker는 강조하고 있습니다.

따라서 KRAIBURG TPE는 산업 부문 내에서 고품질 TPE의 성장하는 시장 기회를 통해 고객과 함께 이점을 취하고 있으며 복잡한 EPDM/TPE 제품의 경쟁에서 속도를 더하고 있습니다.
저자:
Josef Neuer, Head of Product Management
Dr. Frieder Vielsack, Head of Advance Development


1 AD/EPDM/UV: AD = adhesion, EPDM = ethylene propylene diene monomer rubber, UV = UV resistance



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