KR102440703B1 - Weather strip composition having low density - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 및 에틸렌-프로필렌 모노머(EPM)를 포함하는 고무탄성체 100중량부에 대하여, 파라핀계 오일 80~100중량부, 가교활성제 2~15중량부, 가교촉진제 0.3~9중량부, 가교제 0.5~3중량부, 발포제 2~4중량부 및 흡습제 1~10중량부를 포함하고, 상기 발포제는 캡슐발포제 및 화학발포제를 포함하고, 상기 캡슐발포제 및 화학발포제는 0.5~1.5:0.5~1.5의 중량비로 배합되는 구성을 마련한다.
상기와 같은 저비중 웨더스트립 조성물은 저비중이면서도 강성 및 가공성이 우수하다.The present invention relates to 80 to 100 parts by weight of a paraffinic oil, 2 to 15 parts by weight of a crosslinking activator, based on 100 parts by weight of a rubber elastomer containing an ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) and an ethylene-propylene monomer (EPM), a crosslinking accelerator 0.3 to 9 parts by weight, 0.5 to 3 parts by weight of a crosslinking agent, 2 to 4 parts by weight of a foaming agent, and 1 to 10 parts by weight of a desiccant, wherein the foaming agent includes a capsule foaming agent and a chemical foaming agent, The capsule foaming agent and the chemical foaming agent are 0.5 to 1.5: Prepare a composition to be blended in a weight ratio of 0.5 to 1.5.
The low specific gravity weather strip composition as described above has a low specific gravity and is excellent in rigidity and workability.
Description
본 발명은 저비중 웨더스트립 조성물에 관한 것으로, 저비중이면서도 강성 및 가공성이 우수한 저비중 웨더스트립 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a low specific gravity weather strip composition, and to a low specific gravity weather strip composition having a low specific gravity and excellent rigidity and workability.
웨더스트립은 자동차의 차체 또는 도어부 주변에 위치하여, 도어의 글라스 승하강시 정확한 궤도를 따라 작동할 수 있도록 하거나 이탈을 방지한다. 또한, 글라스와 도어 사이에 눈, 비와 같은 외부 이물질 등이 유입되는 것을 차단하는 차체의 씰링 기능을 한다. The weather strip is located around the vehicle body or door, so that it can operate along the correct trajectory when the glass of the door goes up and down or prevents it from being separated. In addition, it serves as a sealing function of the vehicle body to prevent foreign substances such as snow and rain from entering between the glass and the door.
최근에는 경량화를 위하여 웨더스트립에 화학발포제를 적용하나, 웨더스트립의 비중을 0.9 이하로 낮추기 위하여 그 함량을 2중량부 이상으로 증대 시 오픈셀을 형성하면서 셀 크기가 커지고, 이에 압출물의 표면 외관 품질이 불량하며, 웨더스트립 캐리어부에서 요구하는 적절한 경도 및 강도를 얻기 힘든 문제점이 있다.Recently, a chemical foaming agent is applied to the weather strip to reduce the weight, but when the content is increased to 2 parts by weight or more in order to lower the specific gravity of the weather strip to 0.9 or less, the cell size increases while forming an open cell, and thus the surface appearance quality of the extrudate This is poor, and there is a problem in that it is difficult to obtain the appropriate hardness and strength required by the weather strip carrier.
따라서, 웨더스트립으로서 낮은 비중 대비 경도 및 강도가 우수한 웨더스트립의 개발에 관한 연구가 진행되고 있다.Therefore, research on the development of a weather strip excellent in hardness and strength relative to a low specific gravity as a weather strip is being conducted.
이러한 기술의 일 예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.An example of such a technique is disclosed in
즉, 하기 특허문헌 1은 웨더스트립 조성물에 관한 것으로, 에틸렌 프로필렌 다이엔 고무 100phr, 평균비중 0.125~0.6이고, 중공 형태인 글래스 버블 0.2~15phr, 가교제 0.5~3phr, 가교촉진제 0.5~2phr 및 프로세싱 오일 2.5~10phr를 포함함에 대해 개시한다.That is, the following
그러나, 상술한 바와 같은 특허문헌 1은 비중이 1.64인 카본블랙 대신 비중이 0.125~0.6인 글라스 버블을 적용함에 의해 비중은 낮으나, 강도는 여전히 요구되는 제품에 적용하기에는 부족한 문제점이 있다.However,
본 발명은 저비중이면서도 강성 및 가공성이 우수한 저비중 웨더스트립 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a low specific gravity weather strip composition having a low specific gravity and excellent rigidity and workability.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해 질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above. The objects of the present invention will become more apparent from the following description, and will be realized by means and combinations thereof described in the claims.
본 발명의 일 실시예에 따른 저비중 웨더스트립 조성물은 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 및 에틸렌-프로필렌 모노머(EPM)를 포함하는 고무탄성체 100중량부에 대하여, 파라핀계 오일 80~100중량부, 가교활성제 2~15중량부, 가교촉진제 0.3~9중량부, 가교제 0.5~3중량부, 발포제 2~4중량부 및 흡습제 1~10중량부를 포함하고, 상기 발포제는 캡슐발포제 및 화학발포제를 포함하고, 상기 캡슐발포제 및 화학발포제는 0.5~1.5:0.5~1.5의 중량비로 배합된다.The low specific gravity weather strip composition according to an embodiment of the present invention contains 80 to 100 parts by weight of paraffinic oil based on 100 parts by weight of a rubber elastomer including ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) and ethylene-propylene monomer (EPM). , 2 to 15 parts by weight of a crosslinking activator, 0.3 to 9 parts by weight of a crosslinking accelerator, 0.5 to 3 parts by weight of a crosslinking agent, 2 to 4 parts by weight of a foaming agent, and 1 to 10 parts by weight of a desiccant, and the foaming agent includes a capsule foaming agent and a chemical foaming agent. And, the capsule foaming agent and the chemical foaming agent are mixed in a weight ratio of 0.5 to 1.5: 0.5 to 1.5.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 및 에틸렌-프로필렌 모노머(EPM)는 0.5~1.5:15~25중량비로 배합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) and the ethylene-propylene monomer (EPM) may be mixed in a weight ratio of 0.5 to 1.5:15 to 25.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 캡슐발포제는 코어부 및 상기 코어부의 표면을 감싸는 쉘부를 포함하고, 상기 코어부는 탄화수소이고, 상기 쉘부는 에틸렌 비닐 아세테이트일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the capsule foaming agent may include a core portion and a shell portion surrounding the surface of the core portion, the core portion may be a hydrocarbon, and the shell portion may be ethylene vinyl acetate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 캡슐발포제는 발열되면, 코어부가 가스화되면서 팽창되고, 쉘부는 두께가 얇아지며, 코어부로부터 발생된 가스의 일부는 쉘부의 얇아진 영역을 통해 외부로 방출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, when the capsule foaming agent is heated, the core part expands while gasifying, the shell part becomes thinner, and some of the gas generated from the core part may be discharged to the outside through the thinned area of the shell part. have.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 두께는 0.05~0.15um일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the thickness may be 0.05 ~ 0.15um.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가교활성제는 산화아연(ZnO), 지방산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the crosslinking activator may be selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), fatty acids, and combinations thereof.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가교촉진제는 2-메르캅토 벤조 티아졸(2-Mercapto benzo thiazole, MBT), 테트라메틸티우람디술피드(Tetramethyl thiuram disulfide, TMTD), 테트라(이소부틸)티우람 디술피드(Tetra(iso-butyl)thiuram disulfide, TiBTD), 징크 디부틸디티오카바메이트(Zinc dibutyldithiocarbamate, ZnDBC), N, N-디에틸티오우레아(N, N-diethylthiourea, DETU), 카프로락탐 디술피드(caprolactam disulfide, CLD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the crosslinking accelerator is 2-mercapto benzo thiazole (2-Mercapto benzo thiazole, MBT), tetramethyl thiuram disulfide (Tetramethyl thiuram disulfide, TMTD), tetra (isobutyl) thi Tetra(iso-butyl)thiuram disulfide (TiBTD), Zinc dibutyldithiocarbamate (ZnDBC), N,N-diethylthiourea (DETU), caprolactam disulfide (caprolactam disulfide, CLD) and combinations thereof.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 웨더스트립 조성물은 고무탄성체 100중량부에 대하여, 탄소소재 150~180중량부, 무기필러 10~40중량부 및 연화제 0.1~5중량부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the weather strip composition may further include 150 to 180 parts by weight of a carbon material, 10 to 40 parts by weight of an inorganic filler, and 0.1 to 5 parts by weight of a softener based on 100 parts by weight of the elastic rubber.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 무기필러는 탄산칼슘일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the inorganic filler may be calcium carbonate.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 연화제는 폴리에틸렌글리콜일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the softening agent may be polyethylene glycol.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 웨더스트립의 비중은 0.9이하이고, 인장강도는 115kgf/㎠이상일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the specific gravity of the weather strip may be 0.9 or less, and the tensile strength may be 115 kgf/
본 발명의 실시예에 따르면, 캡슐발포제 및 화학발포제를 0.5~1.5:0.5~1.5의 중량비로 배합함으로써 저비중이면서도 강성 및 가공성이 우수한 저비중 웨더스트립 조성물을 제공할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by mixing the capsule foaming agent and the chemical foaming agent in a weight ratio of 0.5 to 1.5:0.5 to 1.5, a low specific gravity weather strip composition having a low specific gravity and excellent rigidity and processability can be provided.
도 1은 본 발명의 캡슐발포제의 팽창 전 후를 나타낸 그림이다.
도 2는 외관을 나타낸 사진이다.
도 3은 웨더스트립 표면을 나타낸 사진이다.1 is a view showing before and after the expansion of the capsule foaming agent of the present invention.
2 is a photograph showing the exterior.
3 is a photograph showing the surface of the weather strip.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In describing each figure, like reference numerals have been used for like elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged than the actual size for clarity of the present invention. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "하부에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be “on” another part, this includes not only cases where it is “directly on” another part, but also cases where another part is in between. Conversely, when a part, such as a layer, film, region, plate, etc., is "under" another part, this includes not only cases where it is "directly under" another part, but also cases where there is another part in between.
달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 성분, 반응 조건, 폴리머 조성물 및 배합물의 양을 표현하는 모든 숫자, 값 및/또는 표현은, 이러한 숫자들이 본질적으로 다른 것들 중에서 이러한 값을 얻는 데 발생하는 측정의 다양한 불확실성이 반영된 근사치들이므로, 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 기재에서 수치범위가 개시되는 경우, 이러한 범위는 연속적이며, 달리 지적되지 않는 한 이러한 범 위의 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지의 모든 값을 포함한다. 더 나아가, 이러한 범위가 정수를 지칭하는 경우, 달리 지적되지 않는 한 최소값으로부터 최대값이 포함된 상기 최대값까지를 포함하는 모든 정수가 포함된다.Unless otherwise specified, all numbers, values, and/or expressions expressing quantities of ingredients, reaction conditions, polymer compositions and formulations used herein include, among other things, the numbers, values and/or expressions such that these numbers essentially occur in obtaining such values, among others. Since they are approximations reflecting various uncertainties in the measurement, it should be understood as being modified by the term "about" in all cases. Also, where the disclosure discloses numerical ranges, such ranges are continuous and inclusive of all values from the minimum to the maximum inclusive of the range, unless otherwise indicated. Furthermore, when such ranges refer to integers, all integers inclusive from the minimum to the maximum inclusive are included, unless otherwise indicated.
본 명세서에 있어서, 범위가 변수에 대해 기재되는 경우, 상기 변수는 상기 범위의 기재된 종료점들을 포함하는 기재된 범위 내의 모든 값들을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 예를 들면, "5 내지 10"의 범위는 5, 6, 7, 8, 9, 및 10의 값들뿐만 아니라 6 내지 10, 7 내지 10, 6 내지 9, 7 내지 9 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 내지 8.5 및 6.5 내지 9 등과 같은 기재된 범위의 범주에 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. 또한 예를 들면, "10% 내지 30%"의 범위는 10%, 11%, 12%, 13% 등의 값들과 30%까지를 포함하는 모든 정수들뿐만 아니라 10% 내지 15%, 12% 내지 18%, 20% 내지 30% 등의 임의의 하위 범위를 포함하고, 10.5%, 15.5%, 25.5% 등과 같이 기재된 범위의 범주 내의 타당한 정수들 사이의 임의의 값도 포함하는 것으로 이해될 것이다. In this specification, when a range is described for a variable, the variable will be understood to include all values within the stated range including the stated endpoints of the range. For example, a range of “5 to 10” includes the values of 5, 6, 7, 8, 9, and 10, as well as any subranges such as 6 to 10, 7 to 10, 6 to 9, 7 to 9, etc. It will be understood to include any value between integers that are appropriate for the scope of the recited range, such as 5.5, 6.5, 7.5, 5.5 to 8.5 and 6.5 to 9, and the like. Also for example, a range of “10% to 30%” includes values such as 10%, 11%, 12%, 13%, and all integers up to and including 30%, as well as 10% to 15%, 12% to It will be understood to include any subrange, such as 18%, 20% to 30%, etc., as well as any value between reasonable integers within the scope of the recited range, such as 10.5%, 15.5%, 25.5%, and the like.
이하에서는, 본 발명의 저비중 웨더스트립 조성물에 대해서 상세하게 설명한다. Hereinafter, the low specific gravity weather strip composition of the present invention will be described in detail.
본 발명의 저비중 웨더스트립 조성물은 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 및 에틸렌-프로필렌 모노머(EPM)를 포함하는 고무탄성체 100중량부에 대하여, 파라핀계 오일 80~100중량부, 가교활성제 2~15중량부, 가교촉진제 0.3~9중량부, 가교제 0.5~3중량부, 발포제 2~4중량부 및 흡습제 1~10중량부를 포함한다. 또한, 웨더스트립 조성물은 고무탄성체 100중량부에 대하여, 탄소소재 150~180중량부, 무기필러는 10~40중량부 및 연화제 0.1~5중량부를 더 포함한다. 구체적으로, 상술한 저비중 웨더스트립 조성물의 각 성분들의 함량은 고무탄성체 100중량부를 기준으로 각각 배합된 것이다. The low specific gravity weather strip composition of the present invention contains 80 to 100 parts by weight of paraffinic oil, 2 to 100 parts by weight of paraffinic oil, based on 100 parts by weight of a rubber elastomer containing ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) and ethylene-propylene monomer (EPM). 15 parts by weight, 0.3 to 9 parts by weight of a crosslinking accelerator, 0.5 to 3 parts by weight of a crosslinking agent, 2 to 4 parts by weight of a foaming agent, and 1 to 10 parts by weight of a desiccant. In addition, the weather strip composition further comprises 150 to 180 parts by weight of a carbon material, 10 to 40 parts by weight of an inorganic filler, and 0.1 to 5 parts by weight of a softener with respect to 100 parts by weight of the rubber elastomer. Specifically, the content of each component of the above-described low specific gravity weather strip composition is formulated based on 100 parts by weight of the rubber elastomer.
먼저, 저비중 웨더스트립 조성물의 성분 및 각 성분의 제한 사유를 설명한다. First, the components of the low specific gravity weather strip composition and the reasons for limiting each component will be described.
고무탄성체는 압축 영구 변형율에 영향을 주는 성분으로, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(ethylene propylene diene monomer, EPDM) 및 에틸렌-프로필렌 모노머(ethylene propylene monomer, EPM)을 포함할 수 있으며, 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 및 에틸렌-프로필렌 모노머(EPM)는 0.5~1.5:15~25 중량비, 바람직하게는 1:20 중량비로 배합될 수 있다. Elastomer rubber is a component that affects compression set, and may include ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) and ethylene-propylene monomer (EPM), and ethylene-propylene-diene The monomer (EPDM) and the ethylene-propylene monomer (EPM) may be blended in a weight ratio of 0.5 to 1.5:15 to 25, preferably 1:20 by weight.
파라핀계 오일(paraffine series oil)은 고무탄성체 100중량부에 대하여, 80~100중량부 포함될 수 있다. 이는 80중량부 미만이면, 고무의 점도가 40이상으로 토출압이 증가됨으로써 압출부에 웨이브(wave)현상이 발생될 수 있고, 100중량부를 초과하면, 압출 형상 유지가 어려울 수 있다. 따라서 고무의 점도 하향을 통한 흐름성 개선이 가능하도록 80~100중량부 포함되는 것이 바람직하다.Paraffin series oil may be included in an amount of 80 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber elastomer. If it is less than 80 parts by weight, the viscosity of the rubber is increased to 40 or more, so that a wave phenomenon may occur in the extrusion part, and if it exceeds 100 parts by weight, it may be difficult to maintain the extrusion shape. Therefore, it is preferable to contain 80 to 100 parts by weight so as to improve the flowability through the downward viscosity of the rubber.
보다 더 상세하게 설명하자면, 본 발명에서 압출을 위해 저비중 웨더스트립 조성물을 다이스에 적용 시 발포를 형성하는 배합적 특성으로 인해 다이스 축소 설계는 필수적이며, 이에 상대적으로 기존 다이스 대비 압력 발생이 높아진다(기존 다이스 X1.0, 저비중 다이스 X0.6). 이러한 압출 압력을 해소하기 위해서는 고무탄성체의 점도 하향을 통한 흐름성 개선이 필요하다. 기존 다이스는 125℃의 온도 조건에서 점도가 40~45일때 안정적인 흐름을 보이는 반면, 본 발명의 저비중 다이스는 125℃의 온도 조건에서 점도가 35~39일때 안정적인 흐름을 보인다. 점도가 35미만이면, 형상 유지가 어려울 수 있고, 40을 초과하면, 토출압 증가로 인하여 웨이브 현상이 발생될 수 있다. 본 발명에서 요구되는 배합점도를 확보하기 위하여 파라핀계 오일의 함량을 적절하게 조절하는 것이 바람직하다.To explain in more detail, in the present invention, when the low specific gravity weather strip composition is applied to the dice for extrusion, the die reduction design is essential due to the compounding characteristics of forming foam, and the pressure generation is relatively higher compared to the existing dice ( Conventional die X1.0, low specific gravity die X0.6). In order to solve this extrusion pressure, it is necessary to improve the flowability by lowering the viscosity of the rubber elastomer. Existing dies show a stable flow when the viscosity is 40 to 45 under the temperature condition of 125 ° C, whereas the low specific gravity dice of the present invention shows a stable flow when the viscosity is 35 to 39 under the temperature condition of 125 ° C. If the viscosity is less than 35, it may be difficult to maintain the shape, and if it exceeds 40, a wave phenomenon may occur due to an increase in discharge pressure. It is preferable to appropriately control the content of the paraffinic oil in order to secure the blending viscosity required in the present invention.
가교활성제는 가교촉진제를 활성화함으로써 촉진반응을 촉진하는 성분으로, 산화아연(ZnO), 지방산(fatty acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있고, 이때, 지방산으로는 포화지방산(saturated fatty acid), 불포화지방산(unsaturated fatty acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 스테아린산(stearic acid)일 수 있다. 가교활성제는 고무탄성체 100중량부에 대하여, 2~15중량부 포함될 수 있다. 이는 2중량부 미만이면, 가교촉진제의 효과가 미미하고, 15중량부를 초과하면, 블루밍 현상이 발생될 수 있다.The cross-linking activator is a component that promotes a reaction by activating the cross-linking accelerator, and may be selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), fatty acid, and combinations thereof. In this case, the fatty acid is a saturated fatty acid. acid), may be selected from the group consisting of unsaturated fatty acids and combinations thereof, preferably stearic acid. The crosslinking activator may be included in an amount of 2 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber elastomer. If it is less than 2 parts by weight, the effect of the crosslinking accelerator is insignificant, and if it exceeds 15 parts by weight, blooming may occur.
가교촉진제는 가교의 시간 단축을 위해 부가하는 성분으로, 2-메르캅토 벤조 티아졸(2-Mercapto benzo thiazole, MBT), 테트라메틸티우람디술피드(Tetramethyl thiuram disulfide, TMTD), 테트라(이소부틸)티우람 디술피드(Tetra(iso-butyl)thiuram disulfide, TiBTD), 징크 디부틸디티오카바메이트 (Zinc dibutyldithiocarbamate, ZnDBC), N, N-디에틸티오우레아(N, N-diethylthiourea, DETU), 카프로락탐 디술피드(caprolactam disulfide, CLD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 바람직하게는 2-메르캅토 벤조 티아졸(2-Mercapto benzo thiazole, MBT), 테트라메틸 티우람 디술피드(Tetramethyl thiuram disulfide, TMTD), 징크 디부틸 디티오카바메이트(Zinc dibutyl dithiocarbamate, ZnDBC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.The crosslinking accelerator is a component added to shorten the crosslinking time. 2-Mercapto benzo thiazole (MBT), tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), tetra (isobutyl) Tetra(iso-butyl)thiuram disulfide (TiBTD), Zinc dibutyldithiocarbamate (ZnDBC), N, N-diethylthiourea (N, N-diethylthiourea, DETU), capro May be selected from the group consisting of lactam disulfide (caprolactam disulfide, CLD) and combinations thereof, preferably 2-Mercapto benzo thiazole (MBT), tetramethyl thiuram disulfide (Tetramethyl) thiuram disulfide (TMTD), zinc dibutyl dithiocarbamate (ZnDBC), and combinations thereof.
상기 가교촉진제는 고무탄성체 100중량부에 대하여, 0.3~9중량부 포함될 수 있다. 이는 0.3중량부 미만이면, 가공이 어려울 수 있고, 9중량부를 초과하면, 탄성이 저하될 수 있다.The crosslinking accelerator may be included in an amount of 0.3 to 9 parts by weight based on 100 parts by weight of the elastic rubber. If it is less than 0.3 parts by weight, processing may be difficult, and if it exceeds 9 parts by weight, elasticity may be lowered.
가교제는 고무탄성체를 3차원의 망상구조로 이어주는 역할을 하는 성분으로, 황(sulfur, S)일 수 있으며, 고무탄성체 100중량부에 대하여, 0.5~3중량부 포함될 수 있다. 이는 0.5중량부 미만이면, 가교밀도가 낮아짐에 의해 가교가 충분히 이루어지지 못하여 완제품의 물성 및 점탄성이 저하될 수 있고, 3중량부를 초과하면, 과경화됨으로써 내구성 및 외관에 흑점과 같은 이물질이 발생될 수 있을 뿐만 아니라 압출 성형기의 부하 발생으로 인하여 외관불량이 발생될 수 있다.The crosslinking agent is a component that connects the rubber elastomer to a three-dimensional network structure, and may be sulfur (S), and may be included in 0.5 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber elastomer. If it is less than 0.5 parts by weight, crosslinking may not be sufficiently achieved due to the lowering of the crosslinking density, and the physical properties and viscoelasticity of the finished product may be lowered. Not only that, but also appearance defects may occur due to the load generation of the extrusion molding machine.
발포제는 웨더스트립의 경량화를 위하여 부가하는 성분으로, 옥시디벤젠술포닐히드라지드(oxydibenzenesulfonylhydrazide, OBSH), 탄화수소(hydrocarbon), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으며, 고무탄성체 100중량부에 대하여, 2~4중량부 포함될 수 있다. 이는 2중량부 미만이면, 웨더스트립의 경량화 효과가 미미하고, 4중량부를 초과하면, 외관 품질이 불량할 뿐만 아니라 웨더스트립 캐리어부에서 요구되는 경도 및 강도 확보가 어려울 수 있다.The blowing agent is a component added to lighten the weather strip, and is selected from the group consisting of oxydibenzenesulfonylhydrazide (OBSH), hydrocarbon, ethylene-vinyl acetate (EVA), and combinations thereof. may be selected, and may be included in 2 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber elastomer. When it is less than 2 parts by weight, the effect of reducing the weight of the weather strip is insignificant, and when it exceeds 4 parts by weight, the appearance quality is poor, and it may be difficult to secure the hardness and strength required for the weather strip carrier part.
상기 발포제는 화학발포제 및 캡슐발포제를 포함할 수 있고, 이때, 화학발포제 및 캡슐발포제는 0.5~1.5:0.5~1.5의 중량비, 바람직하게는 1:1의 중량비로 배합될 수 있다. 이는 화학발포제의 함량이 캡슐발포제의 함량보다 많으면, 입자 크기 컨트롤이 어려워지고, 캡슐발포제의 함량이 화학발포제의 함량보다 많으면, 표면 마찰계수의 확보가 어려울 수 있다. 따라서, 요철을 줄여 마찰계수 저하가 최소화될 수 있도록 화학발포제 및 캡슐발포제를 동일 함량으로 배합하는 것이 바람직하다. The foaming agent may include a chemical foaming agent and a capsule foaming agent, and in this case, the chemical foaming agent and the capsule foaming agent may be mixed in a weight ratio of 0.5 to 1.5: 0.5 to 1.5, preferably in a weight ratio of 1:1. If the content of the chemical foaming agent is greater than the content of the capsule foaming agent, it becomes difficult to control the particle size, and if the content of the capsule foaming agent is greater than the content of the chemical foaming agent, it may be difficult to secure the surface friction coefficient. Therefore, it is preferable to mix the chemical foaming agent and the capsule foaming agent in the same amount so as to minimize the reduction of the friction coefficient by reducing irregularities.
여기서, 화학발포제는 옥시디벤젠술포닐히드라지드(oxydibenzenesulfonylhydrazide, OBSH)일 수 있고, 캡슐발포제는 탄화수소(hydrocarbon), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.Here, the chemical blowing agent may be oxydibenzenesulfonylhydrazide (OBSH), and the capsule blowing agent may be selected from the group consisting of hydrocarbons, ethylene-vinyl acetate (EVA), and combinations thereof. can
도 1은 캡슐발포제의 발열 전 후를 나타낸 도이다.1 is a view showing before and after the heating of the capsule foaming agent.
도 1을 참조하면, 캡슐발포제(10)는 구형의 코어부(1) 및 코어부(1)의 표면을 감싸는 쉘부(2)를 포함하고, 코어부(1)는 탄화수소이고, 쉘부(2)는 에틸렌 비닐 아세테이트일 수 있다. 본 발명의 캡슐발포제(10)가 열에 의하여 발열되면, 코어부(1)가 가스화되면서 팽창되고, 쉘부(2)는 두께(t2)가 얇아지며, 코어부(1)로부터 발생된 가스의 일부는 쉘부(2)의 얇아진 영역을 통해 외부로 방출됨으로써 안정화될 수 있다. 예를 들어 설명하자면, 발열되기 전 캡슐발포제(10)의 직경(d1)은 10~14um, 바람직하게는 12um이고, 쉘부(2)의 두께(t1)는 1~3um, 바람직하게는 2um일 수 있다. 그러나, 압출가공온도로 인하여 발열이 일어나면, 코어부(1)의 팽창에 의해 캡슐발포제(10)의 직경(d2)은 38~42um, 바람직하게는 40um가 될 수 있으며, 이때, 쉘부(2)의 두께(t2)는 0.05~0.15um, 바람직하게는 0.1um가 될 수 있다. 1, the
흡습제는 산화칼슘(calcium oxide, CaO)일 수 있으며, 고무탄성체 100중량부에 대하여, 1~10중량부 포함될 수 있다. 이는 1중량부 미만이면, 기포가 발생될 수 있고, 10중량부를 초과하면, 분산불량 및 물성이 저하될 수 있다. The desiccant may be calcium oxide (CaO), and may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber elastomer. If it is less than 1 part by weight, bubbles may be generated, and if it exceeds 10 parts by weight, poor dispersion and physical properties may be deteriorated.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 캡슐발포제를 적용함으로써 강성확보를 위하여 하기 후술할 탄소소재의 함량을 기존보다 더 증가시키면서 무기필러의 함량은 감소시켰다. 무기필러의 감소에 따른 가공성 저하는 연화제를 첨가함으로써 확보하였다.As described above, in the present invention, the content of the inorganic filler was decreased while the content of the carbon material to be described later was increased more than before in order to secure rigidity by applying the capsule foaming agent. The decrease in workability due to the decrease in inorganic fillers was secured by adding a softener.
탄소소재는 강성 및 기계적 물성 확보를 위해 부가하는 성분으로, 카본뿐만 아니라 카본을 주성분으로 하는 물질일 수 있으며, 상세하게는 카본 블랙(carbon black), 팽창 흑연(expanded graphite), 활성탄, 숯, 탄소섬유, 탄소나노섬유, 탄소유리섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 탄소소재는 고무탄성체 100중량부에 대하여, 150~180중량부 포함될 수 있다. 이는 150중량부 미만이면, 기계적 물성을 확보하기 어렵고, 180중량부를 초과하면, 경도 상승 및 흐름성 등의 문제가 야기되어 압출 성형작업이 어려울 수 있다.Carbon material is a component added to secure rigidity and mechanical properties, and may be not only carbon but also a material containing carbon as a main component. Specifically, carbon black, expanded graphite, activated carbon, charcoal, carbon It may be selected from the group consisting of fibers, carbon nanofibers, carbon glass fibers, and combinations thereof. The carbon material may be included in 150 to 180 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber elastomer. If it is less than 150 parts by weight, it is difficult to secure mechanical properties, and if it exceeds 180 parts by weight, problems such as hardness increase and flowability may occur, so that extrusion molding operation may be difficult.
무기필러는 혼련 및 압연 성능의 향상을 위해 부가하는 성분으로, 탄산칼슘(CaCO3)일 수 있으며, 고무탄성체 100중량부에 대하여, 10~40중량부 포함될 수 있다. 이는 10중량부 미만이면, 강성 및 가공성을 확보 하기 어려울 수 있으며, 40중량부를 초과하면, 경도 상승으로 인하여 압출 성형이 어려울 수 있다.The inorganic filler is a component added to improve kneading and rolling performance, and may be calcium carbonate (CaCO3), and may be included in an amount of 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the elastomer rubber. If it is less than 10 parts by weight, it may be difficult to secure rigidity and workability, and if it exceeds 40 parts by weight, extrusion molding may be difficult due to an increase in hardness.
연화제는 무기필러의 함량 감소로 인한 가공성을 확보하기 위해 부가하는 성분으로, 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG)일 수 있으며, 고무탄성체 100중량부에 대하여, 0.1~5중량부 포함될 수 있다. 이는 0.1중량부 미만이면, 가공성 확보가 어려울 수 있으며, 5중량부를 초과하면, 형상유지가 어려울 수 있다.The softening agent is a component added to secure processability due to a decrease in the content of the inorganic filler, and may be polyethylene glycol (PEG), and may be included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber elastomer. If it is less than 0.1 parts by weight, it may be difficult to secure workability, and if it exceeds 5 parts by weight, shape maintenance may be difficult.
실시예 1. 웨더스트립의 제조Example 1. Preparation of Weatherstrip
하기 표 1에 개시된 각 성분의 함량으로 배합하여 웨더스트립을 제조하였다.A weather strip was prepared by mixing the contents of each component disclosed in Table 1 below.
표 1은 실시예 1의 웨더스트립 각각의 성분을 중량부로 나타낸 표이다.Table 1 is a table showing each component of the weather strip of Example 1 by weight.
비교예 1~3. 웨더스트립의 제조Comparative Examples 1-3. manufacture of weather strips
하기 표 2에 개시된 각 성분의 함량으로 배합하여 비교예 1~3의 웨더스트립을 각각 제조하였다. The weather strips of Comparative Examples 1 to 3 were prepared by mixing the contents of each component disclosed in Table 2 below.
표 2는 비교예 1~3의 웨더스트립 각각의 성분을 중량부로 나타낸 표이다. Table 2 is a table showing each component of the weather strip of Comparative Examples 1 to 3 by weight.
실험예 1. 웨더스트립의 특성Experimental Example 1. Characteristics of the weather strip
본원발명에 따른 실시예 1 및 비교예 1~3에서 각각 제조된 웨더스트립의 기계적 물성 특성을 평가하기 위하여 하기와 같이 실험을 실시하였다. In order to evaluate the mechanical properties of the weather strips prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, respectively, according to the present invention, an experiment was conducted as follows.
실시예 1 및 비교예 1~3에서 각각 제조된 웨더스트립의 기계적 물성을 하기 표 3에 기재된 항목 및 조건으로 측정하였다.The mechanical properties of the weather strips prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, respectively, were measured according to the items and conditions described in Table 3 below.
표 3은 기계적 물성 측정을 위한 항목 및 조건을 기재한 표이다.Table 3 is a table describing items and conditions for measuring mechanical properties.
하기 표 3에 기재된 조건 하에서 비중, 경도, 인장강도, 신율, 마찰계수, 표면, 삽/탈거력, 백화 및 내오존성을 각각 측정하였다.Specific gravity, hardness, tensile strength, elongation, coefficient of friction, surface, shovel/removal force, whitening and ozone resistance were respectively measured under the conditions shown in Table 3 below.
표 4는 측정 결과를 나타낸 표이다. 도 2는 외관을 나타낸 사진이고, 도 3은 표면을 나타낸 사진이다.Table 4 is a table showing the measurement results. Figure 2 is a photograph showing the appearance, Figure 3 is a photograph showing the surface.
그 결과, 표 4 및 도 2 내지 도 3을 참조하면, 비교예 1과 같이 화학발포제 적용 배합을 기준으로 이를 캡슐발포제로 변경할 경우, 도 2의 비교예 2와 같이 압출부에 웨이브 현상이 발생됨을 알 수 있었다. 이러한 현상은 압출 다이스의 배율 크기 차이로 인한 토출 압력이 상승함에 의해 발생되었음을 미루어 짐작할 수 있었다. 그리고, 캡슐발포제 적용 시 표면 발포로 인하여 요철형 구조를 가지게 되며, 외부 노출부위는 코팅 및 TPV 스킨 처리로 인해 외관상 문제가 없었으나, 장착부는 별도의 처리를 하지 않으므로 삽/탈거력이 불리함을 알 수 있었다. 또한, 표면 확대 사진을 통해 요철형 표면 구조를 확인할 수 있었으며, 이에 판넬과의 접촉면적이 작아지면서 마찰력 저하가 발생될 수 있음을 알 수 있었다.As a result, referring to Table 4 and FIGS. 2 to 3, when changing this to a capsule foaming agent based on the chemical foaming agent application formulation as in Comparative Example 1, a wave phenomenon occurs in the extrusion part as in Comparative Example 2 of FIG. Could know. It can be guessed that this phenomenon was caused by an increase in the discharge pressure due to the difference in the magnification size of the extrusion die. In addition, when the capsule foaming agent is applied, it has a concave-convex structure due to surface foaming, and there was no problem in appearance due to the coating and TPV skin treatment on the external exposed part, but since the mounting part is not separately treated, the shovel/removal force is disadvantageous. Could know. In addition, it was possible to confirm the concave-convex surface structure through the enlarged photograph of the surface, and as a result, the contact area with the panel became smaller, and it was found that the frictional force could be reduced.
즉, 실시예 1은 비중이 0.9이하일 때, 인장강도 115kgf/㎠이상인 조건을 만족하는 바, 실시예 1의 기계적 물성이 전반적으로 우수함을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 실시예 1은 비교예 1~3에 비해 기계적 물성이 이 매우 우수함을 알 수 있었다.That is, Example 1 satisfies the condition that the tensile strength is 115 kgf/
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. The invention made by the present inventors has been described in detail according to the above embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
10: 캡슐발포제
1: 코어부
2: 쉘부10: capsule foaming agent
1: core part
2: Shell part
Claims (11)
파라핀계 오일 80~100중량부;
가교활성제 2~15중량부;
가교촉진제 0.3~9중량부;
가교제 0.5~3중량부;
발포제 2~4중량부; 및
흡습제 1~10중량부;를 포함하고,
상기 발포제는 캡슐발포제 및 화학발포제를 포함하고,
상기 캡슐발포제 및 화학발포제는 0.5~1.5:0.5~1.5의 중량비로 배합되는 저비중 웨더스트립 조성물.
With respect to 100 parts by weight of an elastomer rubber containing an ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) and an ethylene-propylene monomer (EPM),
Paraffinic oil 80-100 parts by weight;
2 to 15 parts by weight of a crosslinking activator;
0.3 to 9 parts by weight of a crosslinking accelerator;
0.5 to 3 parts by weight of a crosslinking agent;
2-4 parts by weight of a foaming agent; and
1 to 10 parts by weight of a desiccant;
The foaming agent includes a capsule foaming agent and a chemical foaming agent,
The low specific gravity weather strip composition wherein the capsule foaming agent and the chemical foaming agent are blended in a weight ratio of 0.5 to 1.5: 0.5 to 1.5.
상기 에틸렌-프로필렌-디엔 모노머(EPDM) 및 에틸렌-프로필렌 모노머(EPM)는 15~25:0.5~1.5중량비로 배합되는 저비중 웨더스트립 조성물.
According to claim 1,
The low specific gravity weather strip composition wherein the ethylene-propylene-diene monomer (EPDM) and ethylene-propylene monomer (EPM) are blended in a weight ratio of 15-25:0.5-1.5.
상기 캡슐발포제는 코어부; 및
상기 코어부의 표면을 감싸는 쉘부;를 포함하고,
상기 코어부는 탄화수소이고, 상기 쉘부는 에틸렌 비닐 아세테이트인 저비중 웨더스트립 조성물.
According to claim 1,
The capsule foaming agent includes a core portion; and
and a shell part surrounding the surface of the core part;
The core part is a hydrocarbon, and the shell part is ethylene vinyl acetate.
상기 캡슐발포제는 발열되면, 코어부가 가스화되면서 팽창되고, 쉘부는 두께가 얇아지며, 코어부로부터 발생된 가스의 일부는 쉘부의 얇아진 영역을 통해 외부로 방출되는 저비중 웨더스트립 조성물.
4. The method of claim 3,
When the foaming capsule is heated, the core part expands while gasifying, the shell part becomes thinner, and a portion of the gas generated from the core part is discharged to the outside through the thinned area of the shell part. A low specific gravity weather strip composition.
상기 두께는 0.05~0.15um인 저비중 웨더스트립 조성물.
5. The method of claim 4,
The thickness of the low specific gravity weather strip composition of 0.05 ~ 0.15um.
상기 가교활성제는 산화아연(ZnO), 지방산 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 저비중 웨더스트립 조성물.
According to claim 1,
The crosslinking activator is a low specific gravity weather strip composition selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), fatty acids, and combinations thereof.
상기 가교촉진제는 2-메르캅토 벤조 티아졸(2-Mercapto benzo thiazole, MBT), 테트라메틸티우람디술피드(Tetramethyl thiuram disulfide, TMTD), 테트라(이소부틸)티우람 디술피드(Tetra(iso-butyl)thiuram disulfide, TiBTD), 징크 디부틸디티오카바메이트(Zinc dibutyldithiocarbamate, ZnDBC), N, N-디에틸티오우레아(N, N-diethylthiourea, DETU), 카프로락탐 디술피드(caprolactam disulfide, CLD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 저비중 웨더스트립 조성물.
According to claim 1,
The crosslinking promoter is 2-mercapto benzo thiazole (MBT), tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), tetra (isobutyl) thiuram disulfide (Tetra (iso-butyl) )thiuram disulfide, TiBTD), zinc dibutyldithiocarbamate (ZnDBC), N,N-diethylthiourea (N,N-diethylthiourea, DETU), caprolactam disulfide (CLD) and A low specific gravity weatherstrip composition selected from the group consisting of combinations thereof.
상기 웨더스트립 조성물은 고무탄성체 100중량부에 대하여,
탄소소재 150~180중량부;
무기필러 10~40중량부; 및
연화제 0.1~5중량부;를 더 포함하는 저비중 웨더스트립 조성물.
According to claim 1,
The weather strip composition is based on 100 parts by weight of the rubber elastomer,
150 to 180 parts by weight of carbon material;
10-40 parts by weight of inorganic filler; and
A low specific gravity weather strip composition further comprising; 0.1 to 5 parts by weight of a softener.
상기 무기필러는 탄산칼슘인 저비중 웨더스트립 조성물.
9. The method of claim 8,
The inorganic filler is a low specific gravity weather strip composition of calcium carbonate.
상기 연화제는 폴리에틸렌글리콜인 저비중 웨더스트립 조성물.
9. The method of claim 8,
The softening agent is a low specific gravity weather strip composition of polyethylene glycol.
상기 웨더스트립의 비중은 0.9이하이고, 인장강도는 115kgf/㎠이상인 저비중 웨더스트립 조성물.According to claim 1,
A low specific gravity weather strip composition wherein the specific gravity of the weather strip is 0.9 or less, and the tensile strength is 115 kgf/cm 2 or more.
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