KR20230088608A - 농업용 호스 - Google Patents

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KR20230088608A
KR20230088608A KR1020210177133A KR20210177133A KR20230088608A KR 20230088608 A KR20230088608 A KR 20230088608A KR 1020210177133 A KR1020210177133 A KR 1020210177133A KR 20210177133 A KR20210177133 A KR 20210177133A KR 20230088608 A KR20230088608 A KR 20230088608A
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Abstract

본 발명은, 내구성이 우수하여 터짐을 방지하면서, 우수한 내한성을 가지도록 하여 혹한기의 야외에서 농업용으로 활용할 수 있는, 농업용 호스를 제공한다.

Description

농업용 호스{HOSE FOR FARMING}
본 발명은 고압의 기체 또는 유체를 소정의 장소로 이송하는데 사용되는 내한성 호스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성이 우수하여 호스의 터짐을 방지하면서, 우수한 내한성을 제공하여 혹한기에 야외에서 농업용 호스로 활용할 수 있도록 한 농업용 호스에 관한 것이다.
일반적으로 호스는 물, 가스 또는 유동 가능한 토사와 같은 유체를 이송하는데 사용되는 관으로서, 자유롭게 구부릴 수 있도록 유연성이 우수한 재료로 제조할 수 있다.
이러한 호스 중에서 고압용 호스의 경우 펌프로부터 진동이 전달되어 호스의 외피가 벗겨지는 문제점이 있었으며, 호스 사용시 호스의 신률이 발생하여 호스의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하고자 호스의 외주 면에 천 테이프나 철사로 편직을 한 구조가 일부 개시되어 있다. 그러나, 상기의 구조는 효율성이 낮을 뿐만 아니라 비용 상의 문제나 구조 상의 문제로 인해 저압용이 아닌 고압용 호스에는 적용이 곤란하며, 이조차도 호스가 아닌 튜브 정도에 적용되는 수준이었다.
한편, 농업용으로 사용하는 호스의 경우, 대부분의 작업이 가림막이 없는 야외에서 이루어지고, 추운 겨울에도 물을 공급하기 위해 빈번하게 사용하게 되므로, 태양 광선의 UV에 의한 손상을 억제하면서 낮은 온도에서도 호스가 얼지 않도록 하는 것이 필요하다.
국내등록특허공보 제10-1479855호(2015.01.09. 공고)
본 발명의 주된 목적은, 고압용 호스에 있어서, 내구성을 증가시켜 호스의 터짐을 방지하면서 태양 광선의 UV에 의한 손상을 최소화할 수 있고 우수한 내한성을 가질 수 있는, 농업용 호스를 제공하는데 있다.
본 발명의 일면에 따라, 관 형태의 내피; 상기 내피의 외주 면에 105 내지 110°의 각도를 주며 나선형으로 연속하여 감기는 제1 원사와, 상기 제1 원사와 교차되는 방향으로 상기 제1 원사와 중첩되게 연속하여 감기는 제2 원사를 포함하고, 상기 내피의 외주 면에 그물망 형태로 형성되는 직물 교직층; 및 상기 내피의 외주 면에 상기 직물 교직층을 커버하도록 형성되는 관 형태의 외피; 를 포함하고, 상기 내피는 수지와, 수지 100중량부에 대하여, 45 내지 53중량부의 제1 가소제, 13.315 내지 16.273중량부의 제2 가소제, 5.391 내지 6.589중량부의 안정제, 17.993 내지 21.991중량부의 충진제, 0.537 내지 0.657중량부의 산화방지제, 0.348 내지 0.426중량부의 UV안정제 및 0.711 내지 0.869중량부의 안료를 포함하고, 상기 외피는 수지와, 수지 100중량부에 대하여, 45 내지 55중량부의 제1 가소제, 13.315 내지 16.273중량부의 제2 가소제, 2.151 내지 2.629중량부의 안정제, 0.348 내지 0.426중량부의 산화방지제, 0.348 내지 0.426중량부의 UV안정제 및 0.045 내지 0.055중량부의 안료를 포함하는, 농업용 호스를 제공한다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 직물 교직층의 제1 및 제2 원사가 폴리에스터 보강사일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 직물 교직층은, 상기 제1 및 제2 원사가 오버 및 언더 패턴으로 직조 또는 편조되어 형성될 수 있다.
이상의 본 발명의 실시 예에 따르면, 펌프로부터 전달되는 진동을 저감하고 우수한 내구성을 갖도록 하여 호스의 터짐을 방지하고 수명을 향상시킬 수 있으며, 태양 광선의 UV에 의한 손상을 최소화할 수 있고 우수한 내한성을 가져 낮은 온도에서도 얼지 않도록 하여, 추운 겨울에 야외에서도 용이하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
이에 일 실시 예의 농업용 호스는 대부분의 작업이 가림막이 없는 야외에서 이루어지고, 추운 겨울에도 물을 공급하기 위해 빈번하게 사용되는 농업용 호스로 사용하기에 적합하다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호스를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호스의 실물 사진이다.
도 4는 일 실시 예의 호스에 대한 압력 길이 변화률과 압력 외경 변화률을 나타낸 물성표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호스를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 호스의 실물 사진이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 호스(100)는, 내피(10), 직물 교직층(20) 및 외피(20)를 포함한다.
내피(10)는 관 형태로 형성되고, 유연성을 확보하기 위해 고무 또는 수지 등을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
바람직하게 일 실시 예의 내피(10)는 수지와, 수지 100중량부에 대하여, 45 내지 53중량부의 제1 가소제(Plasticizer), 13.315 내지 16.273중량부의 제2 가소제, 5.391 내지 6.589중량부의 안정제, 17.993 내지 21.991중량부의 충진제, 0.537 내지 0.657중량부의 산화방지제, 0.348 내지 0.426중량부의 UV안정제 및 0.711 내지 0.869중량부의 안료를 포함할 수 있다.
더 바람직하게는 일 실시 예의 내피(10)는 수지 51.92중량부에 대하여, 제1 가소제(Plasticizer) 25.96중량부, 제2 가소제 7.68중량부, 안정제 3.11중량부, 충진제 10.38중량부, 산화방지제 0.31중량부, UV안정제 0.2중량부 및 안료 0.41중량부를 포함한다.
상기 수지(LS130)는 현탁중합(suspension polymerization)으로 제조되는 단독중합체(homopolymer)로서, 겉보기 비중이 0.49g/㎤이고, 중합도는 1250이고, 휘발분은 0.1%이고, 평균입경이 135㎛이고, 입도분포(#45)는 0%이고, 입도분포(#200)는 1.8%이고, 가소제 흡수량은 29%이고, 열안정성은 72분(min)이고, 수지백색도는 96WI인 물성을 가진다. 특히, 가소제 흡수량이 높고 흡수 속도가 빨라 향상된 연질 배합성을 가질 수 있다.
또한, 상기 수지(LS130)는 PVC 입자의 모양이 균일하고 구형으로 이루어지고, 이때 PVC 입자의 크기는 가소제를 사용하는 연질 가공에 적합하게 조절된다. 또한, 상기 수지(LS130)는 색상이 선명하여 투명성이 우수하고, 유색 가공시 우수한 색감 표현 성능을 가진다.
상기 가소제는 고분자와 고분자 사이에 들어가서 고분자끼리 강하게 붙는 것을 막아주는 역할을 하게 되는데, 이때 빈 공간이 생기므로 상당히 부드러운 플라스틱을 만들기 쉬워 가공성을 향상시키고 호스에 유연성을 제공하는 역할을 하며, 상기 제1 가소제(Plasticizer)는 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate) 또는 트리옥틸트리멜리테이트(trioctyl trimellitate) 가소제가 선택적으로 사용될 수 있고, 상기 제2 가소제는 다이옥틸아디페이트(Dioctyl Adipate)가 사용할 수 있다.
상기 안정제는 아연 스테아린산, 마그네슘 알루미늄 하이드록시 탄소산염 및 스테아린산 칼슘을 포함하는 물질일 수 있고, PVC가 열 및 산화 등으로 분해되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 충진제는 CaCO3일 수 있고, 내피의 밀도를 높이고 물성을 개량시키는 역할을 할 수 있다.
상기 산화방지제는 테트라키스(메틸렌(3,5-디-삼차뷰틸-4-하이드록시히드로시남산))메탄일 수 있고, 공기 중의 산화반응으로 제품 품질의 저하를 가져오는 산화반응을 저해하여 안정성을 증가시키고 유효기간을 증가시키는 역할을 한다.
상기 UV안정제는 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논 (2-Hydroxy-4-(Octyloxy)Benzophenone)일 수 있으며, 이는 태양광선 중 자외선을 선택적으로 흡수하여 열에너지로 바꾸거나 자외선으로 분해되어 생성된 자유라미칼을 소멸시켜 줌으로서 플라스틱이 분해되는 것을 미연에 방지하게 된다.
이러한 내피(10)는 규격 별로 마련된 금형으로 준비된 재료에 160 내지 180℃의 열을 가한 후, 압출기의 압력으로 튜브 형태로 배출하여 형성할 수 있다.
일 실시 예에 의한 내피(10)는 앞서 설명한 다양한 종류의 첨가제를 포함하고 특히 가소제인 다이옥틸 아디페이트와 UV 안정제인 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논 (2-Hydroxy-4-(Octyloxy)Benzophenone)을 포함하여, 우수한 내한성과 내구성을 가질 수 있다.
직물 교직층(20)은 내피(10)에 필요한 내압을 견딜 수 있는 내구성을 제공하기 위한 것으로, 내피(10)가 길이 방향으로 늘어나는 것을 억제하여 호스(100)가 일 방향으로 부풀어 오르거나 터지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 직물 교직층(20)은 내피(10)의 외주 면에 서로 교차되는 방향으로 감기는 제1 원사(21)와 제2 원사(22)를 포함하며, 내피(10)의 외주 면에 그물망 형태로 형성된다.
제1 원사(21)는 내피(10)의 외주 면에 105 내지 110°의 각도를 주며 나선형으로 연속하여 감긴다.
제2 원사(22)는 내피(10)의 외주 면에 제1 원사(21)와 교차되는 방향으로 제1 원사(21)와 중첩되게 나선형으로 연속하여 감긴다.
또한, 직물 교직층(20)은 제1 및 제2 원사(21, 22)가 오버 및 언더 패턴으로 직조 또는 편조되어 형성될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 원사(21, 22)는 동일한 오버 및 언더 패턴으로 배치하거나, 필요시 서로 다른 오버 및 언더 패턴으로 배치될 수 있는 등 다양한 구성이 가능하다.
또한, 제1 및 제2 원사(21, 22)는 예를 들어 두께가 가는 필라멘트 실(Filament Yarn)을 사용할 수 있고, 바람직하게 폴리에스터 보강사일 수 있으며, 본 발명이 특정한 실로 한정되는 것은 아니다.
또한, 제1 및 제2 원사(21, 22)는 기본실 2가닥 이상을 합사하여 이루어진 합사실로 구성될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 원사(21, 22)는 동일한 두께로 이루어지거나 필요시 서로 다른 두께로 구성하는 등 다양하게 변경될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
외피(30)는 내피(10)의 외주 면에 직물 교직층(20)을 커버하도록 형성되고, 관 형태로 형성된다. 또한, 외피(30)는 유연성을 확보하기 위해 고무 또는 수지 등을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
바람직하게 일 실시 예의 외피(30)는 수지와, 수지 100중량부에 대하여, 45 내지 55중량부의 제1 가소제, 13.315 내지 16.273중량부의 제2 가소제, 2.151 내지 2.629중량부의 안정제, 0.348 내지 0.426중량부의 산화방지제, 0.348 내지 0.426중량부의 UV안정제 및 0.045 내지 0.055중량부의 안료를 포함할 수 있다.
더 바람직하게는 일 실시 예의 외피(30)는 수지 59.43중량부, 제1 가소제 29.71중량부, 제2 가소제 8.79중량부, 안정제 1.42중량부, 산화방지제 0.23중량부, UV안정제 0.23중량부 및 안료 0.03중량부을 포함한다.
상기 수지(LS130)는 현탁중합(suspension polymerization)으로 제조되는 단독중합체(homopolymer)를 사용할 수 있고, 상기 제1 가소제(Plasticizer)는 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate) 또는 트리옥틸트리멜리테이트(trioctyl trimellitate) 가소제가 선택적으로 사용될 수 있으며, 상기 제2 가소제는 다이옥틸 아디페이트(Dioctyl Adipate)를 사용할 수 있고, 상기 안정제는 Ca-Zn계 분말 안정제로서 우수한 내열성을 제공할 수 있고, 상기 산화방지제는 테트라키스(메틸렌(3,5-디-삼차뷰틸-4-하이드록시히드로시남산))메탄일 수 있고, 상기 UV안정제는 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논 (2-Hydroxy-4-(Octyloxy)Benzophenone)일 수 있다.
일 실시 예에 의한 외피(30)는 앞서 설명한 다양한 종류의 첨가제를 포함하고 특히 가소제인 다이옥틸 아디페이트와 UV 안정제인 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논 (2-Hydroxy-4-(Octyloxy)Benzophenone)을 포함하여, 우수한 내한성과 내구성을 가질 수 있다.
도 4는 일 실시 예의 농업용 호스에 대한 물성표이다. 이때, 내피는 15중량부의 다이옥틸 아디페이트를 포함하고, 외피는 15중량부의 다이옥틸 아디페이트와 300g의 UV안정제를 포함한다. 또한, 호스의 내경은 8.5㎜이고 외경은 14.5mm이고 후드는 3.2mm이다.
도 4에서 볼 수 있듯이, 일 실시 예의 호스는, 압력 길이 변화률이 80bar에서 -2.46%이고 압력을 150bar로 올렸을 때 -1.48%로 나타났고, 압력 외경 변화률은 80bar에서 12.06%이고 150bar로 올렸을 때 14.48%로 나타났으며, 이를 통해 호스가 우수한 내구성을 가지고 있음을 알 수 있다.
따라서, 이와 같이 구성되는 농업용 호스(100)는 내한성과 내구성 및 UV차단성능이 우수하여 야외에서 사용하더라도 손상이 적으며 낮은 온도에도 쉽게 얼지 않아 추운 날에도 야외에서 적절하게 사용할 수 있다. 이에 농업용 호스로 사용하기에 매우 적합하다.
본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
10: 내피
20: 직물 교직층
30: 외피
21, 22: 제1 및 제2 원사
100: 호스

Claims (7)

  1. 관 형태의 내피;
    상기 내피의 외주 면에 105 내지 110°의 각도를 주며 나선형으로 연속하여 감기는 제1 원사와, 상기 제1 원사와 교차되는 방향으로 상기 제1 원사와 중첩되게 연속하여 감기는 제2 원사를 포함하고, 상기 내피의 외주 면에 그물망 형태로 형성되는 직물 교직층; 및
    상기 내피의 외주 면에 상기 직물 교직층을 커버하도록 형성되는 관 형태의 외피; 를 포함하고,
    상기 내피는 수지와, 수지 100중량부에 대하여, 45 내지 53중량부의 제1 가소제, 13.315 내지 16.273중량부의 제2 가소제, 5.391 내지 6.589중량부의 안정제, 17.993 내지 21.991중량부의 충진제, 0.537 내지 0.657중량부의 산화방지제, 0.348 내지 0.426중량부의 UV안정제 및 0.711 내지 0.869중량부의 안료를 포함하며,
    상기 외피는 수지와, 수지 100중량부에 대하여, 45 내지 55중량부의 제1 가소제, 13.315 내지 16.273중량부의 제2 가소제, 2.151 내지 2.629중량부의 안정제, 0.348 내지 0.426중량부의 산화방지제, 0.348 내지 0.426중량부의 UV안정제 및 0.045 내지 0.055중량부의 안료를 포함하는, 농업용 호스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내피는 수지 51.92중량부에 대하여, 제1 가소제 25.96중량부, 제2 가소제 7.68중량부, 안정제 3.11중량부, 충진제 10.38중량부, 산화방지제 0.31중량부, UV안정제 0.2중량부 및 안료 0.41중량부를 포함하는 것으로서, 나머지 함량은 잔부인 것을 특징으로 하는, 농업용 호스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외피는 수지 59.43중량부에 대하여, 제1 가소제 29.71중량부, 제2 가소제 8.79중량부, 안정제 1.42중량부, 산화방지제 0.23중량부, UV안정제 0.23중량부 및 안료 0.03중량부을 포함하는 것으로서, 나머지 함량은 잔부인 것을 특징으로 하는, 농업용 호스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내피는 복수의 첨가제와 함께, 가소제인 다이옥틸 아디페이트와 UV안정제인 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논 (2-Hydroxy-4-(Octyloxy)Benzophenone)을 포함하여, 우수한 내한성과 내구성을 가지는 것을 특징으로 하는, 농업용 호스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외피는,
    수지(LS130)는 현탁중합(suspension polymerization)으로 제조되는 단독중합체(homopolymer)를 사용할 수 있고,
    상기 제1 가소제(Plasticizer)는 디옥틸아디페이트(dioctyl adipate) 또는 트리옥틸트리멜리테이트(trioctyl trimellitate) 가소제가 선택적으로 사용될 수 있고,
    상기 제2 가소제는 다이옥틸아디페이트(Dioctyl Adipate)를 사용하며,
    상기 안정제는 Ca-Zn계 분말 안정제로서 우수한 내열성을 제공할 수 있으며,
    상기 산화방지제는 테트라키스(메틸렌(3,5-디-삼차뷰틸-4-하이드록시히드로시남산))메탄일 수 있고,
    상기 UV안정제는 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논 (2-Hydroxy-4-(Octyloxy)Benzophenone)일 수 있고,
    가소제인 다이옥틸 아디페이트와 UV 안정제인 2-하이드록시-4-(옥틸옥시)벤조페논 (2-Hydroxy-4-(Octyloxy)Benzophenone)을 포함하여, 우수한 내한성과 내구성을 가지는 것을 특징으로 하는, 농업용 호스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 직물 교직층의 제1 및 제2 원사가 폴리에스터 보강사인 것을 특징으로 하는, 농업용 호스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 직물 교직층은, 상기 제1 및 제2 원사가 오버 및 언더 패턴으로 직조 또는 편조되어 형성되는 것을 특징으로 하는, 농업용 호스.
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