KR101362196B1 - automobile coolant hose reinforced with hybrid fiber code and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

호스에 있어서 상기 호스의 내층을 형성하는 고무층의 외주면에 섬유 보강재층이 형성되고 상기 섬유 보강재층의 외주면에 외층을 형성하는 고무층이 형성되며, 상기 내층 및 외층을 형성하는 고무층의 배합고무는 EPDM 100 중량부, 카본블랙 80~100 중량부, 코팅된 탄산칼슘 20~60 중량부, 노화방지제 3~7 중량부, 가황제 1~4 중량부 및 가황촉진제 8~12 중량부로 이루어지며, 상기 섬유 보강재층은 800~1200 데니어의 아라미드 섬유와 200~1000 데니어의 폴리에스테르 섬유를 합사하여 이루어지는 자동차 냉각수용 호스이다.
본 발명의 호스는 고무층과 섬유 보강재층 사이에 접착력이 우수하여 상기 섬유 보강재층이 보유하고 있는 내열성, 강도, 신율, 형태안정성 및 내피로성 특성을 상기 호스에서 잘 발휘하게 함으로써 상기 호스가 충격에 강하고 고온의 부동액에 대해 내성을 지니며 고온에서 엔진실의 진동에 의한 영향을 받아도 형태가 안정적으로 유지되어 엔진실 내부의 가혹한 환경에서도 장기간 사용이 가능하다.
또한 내층 및 외층에 동일한 배합고무를 사용함으로써 작업이 간소화되고, 배합 고무의 흐름성이 좋고 가사시간이 증대되어 호스 성형 가공성이 우수해지고 생산성이 향상된다.
In the hose, a fiber reinforcement layer is formed on the outer circumferential surface of the rubber layer forming the inner layer of the hose, and a rubber layer is formed on the outer circumferential surface of the fiber reinforcement layer, and the compounded rubber of the rubber layer forming the inner layer and the outer layer is EPDM 100. Part by weight, 80 to 100 parts by weight of carbon black, 20 to 60 parts by weight of coated calcium carbonate, 3 to 7 parts by weight of anti-aging agent, 1 to 4 parts by weight of vulcanizing agent and 8 to 12 parts by weight of vulcanization accelerator, the fiber reinforcing material The layer is an automobile cooling water hose formed by combining 800-1200 denier aramid fibers and 200-1000 denier polyester fibers.
The hose of the present invention has excellent adhesive strength between the rubber layer and the fiber reinforcement layer so that the hose exhibits heat resistance, strength, elongation, shape stability, and fatigue resistance characteristics of the fiber reinforcement layer well in the hose. It is resistant to high temperature antifreeze and its shape remains stable even under the influence of vibration of engine compartment at high temperature, so it can be used for a long time even in the harsh environment inside the engine compartment.
In addition, by using the same compounding rubber in the inner layer and the outer layer, the work is simplified, the flowability of the compounding rubber is good, the pot life is increased, the hose forming processability is excellent, and the productivity is improved.

Description

복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스 및 이의 제조방법{automobile coolant hose reinforced with hybrid fiber code and method of manufacturing the same}Automotive coolant hose reinforced with hybrid fiber code and method of manufacturing the same

본 발명은 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 호스의 기계적 물성이 강화되고 호스를 구성하는 고무와 복합 섬유 코드로 이루어진 섬유 보강재층 사이에 접착력이 우수한 자동차 냉각수용 호스에 관한 것이다.The present invention relates to a hose for automobile coolant reinforced with a composite fiber cord, and more particularly, for automotive coolant having excellent adhesion between the mechanical properties of the hose and a fiber reinforcement layer composed of a rubber and a composite fiber cord constituting the hose. It's about hoses.

자동차에 적용되는 냉각수용 호스는 자동차의 냉각 시스템을 구성하는 히터나 라디에이터 등에 적용되어 냉각 시스템과 엔진을 상호 연결하여 냉각수 순환을 가능하게 한다.Cooling water hoses applied to automobiles are applied to a heater or a radiator constituting the cooling system of the vehicle to interconnect the cooling system and the engine to enable cooling water circulation.

상기 냉각수용 호스는 엔진실에 위치하는데 최근에는 자동차의 연비 특성 및 성능을 향상시키기 위하여 차체를 유선형으로 설계함으로써 엔진실 내부가 좁아져서 엔진실 내부의 온도 상승, 엔진의 진동에 의한 영향을 지속적으로 받게 된다.The coolant hose is located in the engine compartment. In recent years, the interior of the engine compartment is narrowed by streamlined design to improve the fuel efficiency and performance of the vehicle. Will receive.

또한, 자동차의 연비 향상을 위해 자동차 부품의 경량화가 요구되고 있고 엔진실이 복잡해짐에 따라 좁은 공간에서 자동차 부품 및 호스를 배치해야되므로 굴곡진 형태의 호스 사용이 증대되고 있다.In addition, in order to improve fuel efficiency of automobiles, it is required to reduce the weight of automobile parts, and as the engine compartment becomes complicated, automobile parts and hoses have to be arranged in a narrow space, and thus the use of the curved hose is increasing.

상기와 같은 영향을 받아 냉각수용 호스에 균열 또는 퇴화와 같은 이상이 발생할 경우에는 냉각수가 균열된 틈 사이로 유출되거나, 또는 미세한 균열과 퇴화로 취약하게 됨으로써 고압으로 유통하는 냉각수의 압력을 견디지 못하고 호스가 파열될 우려가 있다.If an abnormality such as cracking or degeneration occurs in the cooling water hose due to the above effect, the cooling water is leaked between the cracks, or becomes vulnerable to minute cracking and deterioration, so that the hose cannot bear the pressure of the cooling water flowing at high pressure. There is a risk of rupture.

이와 같이 자동차가 운행 중 냉각수용 호스의 손상으로 인하여 냉각수가 원활하게 유통되지 못할 경우에는 엔진과열과 같은 이상으로 인한 엔진의 손상을 초래하게 되는 등 치명적인 손상을 야기함으로써 상당한 비용부담이 발생하게 되는 요인이 된다.As such, if the coolant cannot be smoothly distributed due to damage to the coolant hose while driving, a significant cost burden is caused by causing fatal damage such as damage to the engine due to abnormalities such as overheating of the engine. Becomes

이러한 문제를 해결하기 위해서는 냉각수용 호스의 수명을 엔진보다 길게 할 수 있도록 하는 방안이 여러모로 강구되고 있는 실정이다.In order to solve this problem, there are many ways to make the life of the cooling water hose longer than that of the engine.

대한민국등록특허공보 제687692호에 자동차 냉각수용 호스의 배합고무가 개재되어 있는데, 이는 카본블랙을 보강재로 첨가한 배합고무가 엔진실 내부의 전장품에서 발생하는 표면전류에 대한 저항이 높은 절연특성을 가지므로 호스의 전기적인 노화현상에 대한 균열이 방지되어 내구성은 개선될 수 있으나 고온 및 고압의 냉각수에 장기 노출되는 영향에 의한 노화파열 특성의 개선은 여전히 문제로 남아 있다.Republic of Korea Patent Publication No. 687692 has a compound rubber of a hose for automobile cooling water, which is a compound rubber with carbon black as a reinforcing material has a high insulation properties against the surface current generated in the electrical equipment in the engine compartment. Therefore, the durability of the hose can be improved by preventing cracking of the electric aging phenomenon, but the improvement of the aging rupture characteristic due to the long-term exposure to high temperature and high pressure cooling water remains a problem.

대한만국등록특허공보 제648015호에 자동차용 냉각계 호스에 대한 기재가 되어 있는데, 이는 EPDM(에틸렌프로필렌디엔)을 주성분으로 하고 그 사이에 아라미드 섬유로 이루어진 보강층을 포함한 것으로서 내열성, 내전기 특성 및 내화학성은 우수하나 신율이 저하되고 고온의 엔진실의 진동에 의한 내피로성 저하로 인해 노화파열 특성의 개선은 여전히 문제로 남아 있다.Korean Patent Publication No. 648015 describes a cooling system hose for automobiles, which includes EPDM (ethylene propylene diene) as a main component and includes a reinforcing layer composed of aramid fibers between them. Although the chemical property is excellent, the improvement of aging rupture characteristics still remains a problem due to the low elongation and the low fatigue resistance caused by the vibration of high temperature engine compartment.

또한 EPDM은 반응성이 부족하기 때문에 아라미드 섬유와 접착이 쉽지 않아서 섬유 보강층에 의해 증가한 물성을 가진 자동차 냉각수용 호스의 제조가 용이하지 못한 문제점이 있었다.In addition, EPDM is not easy to bond with aramid fibers because of the lack of reactivity, there is a problem that the manufacture of the hose for automotive cooling water with increased properties by the fiber reinforcement layer was not easy.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 자동차 냉각수용 호스에서 노화파열 특성 등의 기계적 강도를 증대하고 상기 호스에 있어서 섬유 코드에 의한 섬유 보강재층과 배합고무의 접착력을 향상시키기 위한 자동차 냉각수용 호스 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, to increase the mechanical strength, such as aging rupture characteristics in the hose for automotive cooling water and to improve the adhesive strength of the fiber reinforcement layer and the compounded rubber by the fiber cord in the hose It is an object to provide a hose and a method of manufacturing the same.

내층, 섬유 보강재층 및 외층을 포함한 호스에 있어서,In the hose including the inner layer, the fiber reinforcement layer and the outer layer,

상기 호스의 내층을 형성하는 고무층의 외주면에 섬유 보강재층이 형성되고 상기 섬유 보강재층의 위에 상기 호스의 외층을 형성하는 고무층이 형성되며,A fiber reinforcement layer is formed on an outer circumferential surface of the rubber layer forming an inner layer of the hose, and a rubber layer forming an outer layer of the hose is formed on the fiber reinforcement layer.

상기 내층 및 외층을 형성하는 고무층의 배합고무는 EPDM 100 중량부에 카본블랙 80~100 중량부, 지방산으로 코팅된 탄산칼슘 20~60 중량부, 노화방지제 3~7 중량부, 가황제 1~4 중량부 및 가황촉진제 8~12 중량부를 혼합하여 이루어지며,Compound rubber of the rubber layer forming the inner layer and the outer layer is 80 to 100 parts by weight of carbon black to 100 parts by weight of EPDM, 20 to 60 parts by weight of calcium carbonate coated with fatty acid, 3 to 7 parts by weight of antioxidant, 1 to 4 vulcanizing agents It is made by mixing 8 parts by weight to 12 parts by weight and a vulcanization accelerator,

상기 배합고무를 사용하여 내층 고무층을 압출성형하는 단계;Extruding the inner layer rubber layer using the compound rubber;

상기 압출성형된 내층 고무층의 외주면에 섬유 보강재층을 형성하기 위해 섬유 코드를 서로 번갈아 교차시키면서 편조(編組)하는 것이 아니라 서로 다른 방향으로 회전하는 2대의 유직기(Briader)가 순차적으로 편조하는 스피럴(Spiral) 방식으로 먼저 복합 섬유 코드를 일방향으로 내층 고무층의 외주면에 감고 다른 복합 섬유 코드가 상기 감겨진 복합 섬유 코드와 처음으로 교차 될 때 이루어지는 교차 각도가 85~110도가 되도록 감으며 상기 복합 섬유 코드의 교차에 의해 형성되는 그물 망 안쪽의 면적이 50~70 mm2가 되도록 편조하여 섬유 보강재층을 형성하는 단계;In order to form a fiber reinforcement layer on the outer circumferential surface of the extruded inner rubber layer, the spirals are sequentially braided by two weaving machines that rotate in different directions instead of braiding the fiber cords alternately. (Spiral) first composite fiber cord is wound in one direction on the outer circumferential surface of the inner layer rubber layer, and the composite fiber cord is wound so that the crossing angle formed when another composite fiber cord crosses the wound composite fiber cord for the first time is 85 to 110 degrees. Forming a fiber reinforcement layer by braiding the area inside the mesh formed by the intersection of 50 to 70 mm 2 ;

상기 편조된 섬유 보강재층 위에 상기 배합고무를 사용하여 외층 고무층을 압출성형하는 단계; 및Extruding an outer layer rubber layer using the compound rubber on the braided fiber reinforcement layer; And

상기 내층, 편조된 섬유 보강재층 및 외층을 일체로 하여 온도 155~165 ℃에서 10~40 분간 증기 가황하는 단계;를 포함하여 이루어지는 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스 및 이의 제조방법을 제공한다.The inner layer, braided fiber reinforcing material layer and the outer layer integrally steam vulcanized at a temperature of 155 ~ 165 ℃ for 10 to 40 minutes; provides a hose for automobile cooling water reinforced with a composite fiber cord comprising a and a method of manufacturing the same. .

상기 자동차 냉각수용 호스는 고무층과 섬유 보강재층 사이에 접착력이 우수하여 상기 섬유 보강재층이 보유하고 있는 내열성, 강도, 신율, 형태안정성 및 내피로성 특성을 상기 호스에서 잘 발휘하게 함으로써 상기 호스가 충격에 강하고 고온의 부동액에 대해 내성을 지니며 고온에서 엔진실의 진동에 의한 영향을 받아도 형태가 안정적으로 유지되어 엔진실 내부의 가혹한 환경에서도 장기간 사용이 가능하다.The hose for the automotive coolant has excellent adhesive strength between the rubber layer and the fiber reinforcement layer, so that the hose exhibits excellent heat resistance, strength, elongation, form stability, and fatigue resistance characteristics in the hose. It is strong and resistant to high temperature antifreeze and its shape remains stable even under the influence of vibration of engine compartment at high temperature, so it can be used for a long time even in the harsh environment inside the engine compartment.

또한, 내층 및 외층에 동일한 배합고무를 사용함으로써 작업이 간소화되며 배합 고무의 흐름성이 좋고 가사시간이 증대되어 호스 성형 가공성이 우수해지며, 상기 복합 섬유 코드의 강도 및 신율이 우수하여 상기 호스를 구성하는 내층 고무층 외주면 위에 상기 복합 섬유 코드를 편조하여 섬유 보강재층을 형성하는데 있어서 생산성이 향상된다.In addition, by using the same compounding rubber in the inner layer and the outer layer, the work is simplified, the flowability of the compounding rubber is good, the pot life is increased, the hose forming processability is excellent, and the strength and elongation of the composite fiber cord is excellent, Productivity is improved in braiding the said composite fiber cord on the inner peripheral rubber layer outer peripheral surface to form, and forming a fiber reinforcement layer.

도 1은 본 발명에 의해 제작된 자동차 냉각수용 호스이다.
도 2는 본 발명에 의한 자동차 냉각수용 호스 구조의 개념도이다.
도 3은 본 발명에 의한 복합 섬유 코드가 내층 고무층 위에 편조된 사진이다.
1 is a hose for automobile cooling water produced by the present invention.
2 is a conceptual diagram of a hose structure for automobile coolant according to the present invention.
Figure 3 is a photograph of the composite fiber cord according to the present invention braided on the inner layer rubber layer.

내층, 섬유 보강재층 및 외층을 포함한 자동차 냉각수용 호스에 있어서, 내층 고무층은 수(水)계의 부동액과 직접 접촉하기 때문에 내가수분해성, 내열성, 내수증기투과성 등이 요구되고, 외층 고무층은 내유성, 내열성 등이 요구된다.In the automotive cooling water hose including the inner layer, the fiber reinforcement layer, and the outer layer, since the inner rubber layer is in direct contact with the water-based antifreeze, hydrolysis resistance, heat resistance, water vapor permeability, etc. are required, and the outer rubber layer has oil resistance, Heat resistance and the like are required.

상기 내층 및 외층에서 요구하는 특성을 가진 자동차 냉각수용 호스를 제조하기 위하여 본 발명의 내층 및 외층 고무층을 형성하는 배합고무는 고무 성분 이외에 카본블랙, 충전제, 노화방지제, 가황제 및 가황촉진제를 포함한다.Compounding rubbers forming the inner and outer rubber layers of the present invention in order to manufacture the hose for automobile cooling water having the characteristics required in the inner and outer layers include carbon black, fillers, antioxidants, vulcanizing agents and vulcanization accelerators in addition to the rubber components. .

상기 고무 성분으로서 EPDM을 사용하는 것이 바람직한데, EPDM은 다른 고무와는 달리 주쇄에 이중결합이 없어서 이중결합을 가지는 다른 고무보다 내열성, 내후성 및 전기저항성이 우수하며 부동액과 같은 호스 내부의 내용물이 투과하기 어려운 특징을 지니므로 보다 가혹한 환경에서 사용가능한 소재이다.It is preferable to use EPDM as the rubber component. EPDM, unlike other rubbers, has no double bonds in the main chain and thus has better heat resistance, weather resistance and electrical resistance than other rubbers having double bonds, and the contents inside the hose such as antifreeze permeate. It is difficult to do so it can be used in more harsh environments.

본 발명에 사용되는 EPDM은 상기 EPDM을 구성하고 있는 에틸렌 함량이 56~62 중량%인 것이 작업성이 용이하고 기계적 물성이 증대되며 배합고무에 있어서 충전제를 다량 함유할 수 있어서 바람직하다.EPDM used in the present invention is preferably 56 to 62% by weight of the ethylene constituting the EPDM because it is easy to workability, mechanical properties are increased and may contain a large amount of filler in the rubber compound.

상기 카본블랙은 배합고무의 인장강도와 경도를 조절하며, 상기 EPDM과 함께 사용될 경우에 배합고무의 내굴곡성을 향상시키는 것이 가능하다.The carbon black controls the tensile strength and hardness of the compounded rubber, and when used with the EPDM, it is possible to improve the flex resistance of the compounded rubber.

상기 카본블랙은 상기 EPDM 100 중량부 대비 80~100 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 카본블랙이 80 중량부 미만이면 인장강도가 저하되고 100 중량부 초과하면 경도가 높아지고 신율이 저하되어 호스로서 유연성이 저하되므로 바람직하지 못하다. 상기 카본블랙의 평균 입자 크기는 50~100 ㎚인 것이 바람직하다.The carbon black preferably includes 80 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the EPDM. If the carbon black is less than 80 parts by weight, the tensile strength is lowered. If the carbon black is more than 100 parts by weight, the hardness is high and the elongation is lowered, which is not preferable because the flexibility is reduced as a hose. It is preferable that the average particle size of the carbon black is 50 to 100 nm.

충전제는 배합고무가 상기 가황제에 의해 가황될 경우에 발생하는 기계적 강도의 저하와 경도를 보강하기 위해 사용하며 본 발명에서는 배합고무에서 분산성이 양호한 코팅된 탄산칼슘을 사용하는 것이 바람직하다.The filler is used for reinforcing the mechanical strength and hardness that occur when the compounding rubber is vulcanized by the vulcanizing agent. In the present invention, it is preferable to use coated calcium carbonate having good dispersibility in the compounding rubber.

탄산칼슘은 고무 및 고분자의 기계적 강도를 보강하기 위한 가장 많이 사용되는 소재이며, 본 발명에서는 상기 기계적 강도를 보강하기 위한 더욱 효과적인 방법으로서 고무 및 고분자와 탄산칼슘 사이에 화학 결합을 형성하기 위해 반응성 작용기가 코팅된 탄산칼슘을 사용하고 있다. Calcium carbonate is the most used material for reinforcing the mechanical strength of rubber and polymers, and in the present invention, as a more effective method for reinforcing the mechanical strength, reactive functional groups are formed to form chemical bonds between rubber and polymer and calcium carbonate. Coated calcium carbonate is used.

상기 코팅된 탄산칼슘은 그 반응성 작용기에 의해 각종 고분자 섬유와 접착력이 우수해지고, 고무 및 고분자 내에서 분산성이 우수하여 배합고무를 제조하거나 상기 배합고무를 성형할 때에 우수한 가공성을 나타낼 수 있다.The coated calcium carbonate is excellent in adhesion with various polymer fibers by its reactive functional groups, and excellent in dispersibility in rubber and polymers, thereby exhibiting excellent processability when preparing compound rubber or when molding the compound rubber.

상기 코팅된 탄산칼슘은 배합고무 제조공정에서 카본블랙의 분산성을 향상시키고 이로 인해 배합고무 내에서 탄산칼슘과 카본블랙이 골고루 분포되어 있어서 본 발명의 섬유 보강재층을 형성하는 복합 섬유 코드와의 접착력을 증대시킬 수 있다.The coated calcium carbonate improves the dispersibility of carbon black in the compounding rubber manufacturing process, and thus the calcium carbonate and carbon black are uniformly distributed in the compounding rubber, thereby adhering to the composite fiber cord forming the fiber reinforcing material layer of the present invention. Can be increased.

상기 코팅된 탄산칼슘의 코팅제는 지방산으로서 스테아르산, 팔미트산, 라우르산 및 올레산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나인 것이 바람직하다.The coating agent of the coated calcium carbonate is preferably at least one selected from the group consisting of stearic acid, palmitic acid, lauric acid and oleic acid as fatty acids.

상기 코팅된 탄산칼슘은 상기 EPDM 100 중량부 대비 20~60 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 코팅된 탄산칼슘이 20 중량부 미만이면 굴곡탄성율와 충격강도와 같은 기계적 강도가 개선되지 않고, 배합고무 내의 반응성 작용기가 부족하여 상기 복합 섬유 코드와 접착 효과를 나타내기 어려워 상기 코드와의 접착력이 저하되고 내열성이 저하되며, 80 중량부를 초과하면 고무의 유연성이 저하되고 가공성이 나빠진다.The coated calcium carbonate preferably contains 20 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the EPDM. If the coated calcium carbonate is less than 20 parts by weight, the mechanical strength such as flexural modulus and impact strength is not improved, and there is a lack of reactive functional groups in the compounded rubber. The heat resistance is lowered, and when it exceeds 80 parts by weight, the flexibility of the rubber is lowered and the workability is worsened.

상기 코팅된 탄산칼슘의 평균 입자 크기는 0.04~1.50 ㎛인 것이 바람직하다. 상기 입자 크기가 0.04 ㎛ 미만이거나 1.50 ㎛ 초과하면 배합고무에서 상기 코팅된 탄산칼슘의 분산 밀도가 작아져서 상기 호스의 기계적 강도와 상기 배합고무와 섬유 보강재층과의 접착력이 저하되므로 바람직하지 못하다.The average particle size of the coated calcium carbonate is preferably 0.04 ~ 1.50 ㎛. When the particle size is less than 0.04 μm or more than 1.50 μm, the dispersion density of the coated calcium carbonate in the compounding rubber becomes small, which is undesirable because the mechanical strength of the hose and the adhesion between the compounding rubber and the fiber reinforcing layer are reduced.

상기 코팅된 탄산칼슘은 침강성 탄산칼슘으로서 입방체형인 것이 순도가 높고 상기 배합고무에서 분산이 잘 되므로 상기 호스에서 고무층과 섬유 보강재층과의 접착력을 향상시킬 수 있다.Since the coated calcium carbonate is precipitated calcium carbonate having a high purity and good dispersion in the compounded rubber, it is possible to improve adhesion between the rubber layer and the fiber reinforcement layer in the hose.

상기 노화방지제는 고무 제품의 노화방지 및 수명 연장을 위해 디부틸디티오카바메이트 - 니켈 (Ⅱ) (Dibuthyldithiocarbamato - nickel (Ⅱ))가 사용되며, EPDM 고무 100 중량부에 대하여 3~7 중량부가 첨가되는 것이 바람직하다.The anti-aging agent is used in the dibutyl dithio carbamate-nickel (II) to prevent the aging of rubber products and to extend the life of the rubber product, 3 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of EPDM rubber It is preferable to be.

상기 가황제는 고무 분자 사이에 화학적인 가교반응을 일으켜 탄성을 증가시키는 물질로서 황이 사용되며, 이때 황을 사용하여 가교반응을 일으키는 가황공정은 155~165 ℃의 온도에서 10~40 분 동안 이루어지고 요구되는 고무 제품의 품질에 따라 가황온도 및 가황압력은 변경될 수 있으며, 이러한 가황공정은 필요에 따라 수회 실시할 수 있다.Sulfur is used as a material to increase the elasticity by causing a chemical crosslinking reaction between the rubber molecules, wherein the vulcanization process using the sulfur is made for 10-40 minutes at a temperature of 155 ~ 165 ℃ The vulcanization temperature and the vulcanization pressure can be changed according to the quality of the rubber product required, and this vulcanization process can be carried out several times as necessary.

상기 황은 단일 또는 이중 황 가교에 의해, 제품의 가공시 분산을 향상시키고, 기계적 물성 및 내열성을 향상시키는 기능을 한다. 이때, 황은 EPDM 고무 100 중량부에 대하여 1~4 중량부 첨가되는 것이 바람직하며, 상기 황이 1 중량부 미만으로 첨가되면 제품의 상온 내구력이 현저히 저하되며, 4 중량부를 초과하면 가교되지 않은 황이 제품 표면으로 배출되어 제품이 황색으로 변할 수 있다.The sulfur functions to improve dispersion during processing of the product and improve mechanical properties and heat resistance by single or double sulfur crosslinking. At this time, sulfur is preferably added 1 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of EPDM rubber, when the sulfur is added less than 1 part by weight, the room temperature durability of the product is significantly lowered, if more than 4 parts by weight of uncrosslinked sulfur surface May cause the product to turn yellow.

상기 가황촉진제는 가황제와 함께 사용되어 황의 가교를 촉진하는 역할을 하며, 본 발명에서는 가황촉진제로서 산화아연(ZnO), 아연 디부틸디티오카바메이트계 (Zinc Dibutyldithiocarbamate) 및 N-(싸이클로헥실티오)프탈이미드계(N-(cyclohexylthio) phthalimide)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.The vulcanization accelerator is used together with the vulcanizing agent to promote the crosslinking of sulfur, and in the present invention, as a vulcanization accelerator, zinc oxide (ZnO), zinc dibutyldithiocarbamate and N- (cyclohexylthio). It is preferable to use at least one selected from the group consisting of N- (cyclohexylthio) phthalimide.

이때, 상기 아연 디부틸디티오카바메이트계에는 BZ - 아연 디부틸디티오카바메이트 및 PZ - 아연 디메틸디티오카바메이트가 있다.
At this time, the zinc dibutyl dithio carbamate system is BZ-zinc dibutyl dithio carbamate and PZ-zinc dimethyl dithio carbamate.

본 발명의 배합고무는 상기 배합고무 성분 이외에 본 발명의 이점에 손상을 주지 않는 정도에서 다른 성분을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 성분의 예로는 유연제(예: 파라핀 오일), 가소화제, 가공 조제, 지연제, 산화 방지제 및 안료가 포함될 수 있다.
The compounding rubber of the present invention may further include other ingredients in a degree that does not impair the advantages of the present invention in addition to the compounding rubber component. Examples of such components may include softening agents (such as paraffin oil), plasticizers, processing aids, retardants, antioxidants and pigments.

상기 섬유 보강재층은 호스의 골격을 유지하며, 상기 호스에 있어서 강력, 형태안정성, 내열성을 향상하는 역할을 하는데, 종래에는 폴리에스테르, 나일론, 레이온 및 비닐론 섬유 등이 이용되어 왔지만, 자동차 냉각수용 호스를 사용하는 환경이 가혹화되면서 좀더 고강도, 고내열성을 가진 섬유를 사용한 섬유 보강재층이 요구되고 있다.The fiber reinforcement layer maintains the skeleton of the hose, and serves to improve the strength, form stability, and heat resistance in the hose, conventionally used polyester, nylon, rayon and vinylon fibers, but the hose for automotive cooling water As the environment of using is severe, a fiber reinforcement layer using fibers having higher strength and high heat resistance is required.

예를 들면, 비닐론 섬유로 보강된 고무 호스는 135 ℃이상의 고온에서 섬유의 열화에 의해 호스에 파손이 생길 수 있어서 장기 내열성에 문제가 있으므로 고강도, 고내열성, 고신장탄성률, 저수축율 등의 뛰어난 특성을 가진 아라미드 섬유를 섬유 보강재층으로 사용한 고무 호스가 사용되게 되었다.For example, rubber hoses reinforced with vinylon fibers may cause damage to the hoses due to fiber deterioration at high temperatures of 135 ° C. or higher, and thus have problems in long-term heat resistance. Therefore, excellent properties such as high strength, high heat resistance, high elongation, and low shrinkage Rubber hoses using aramid fibers having a fiber reinforcement layer were used.

그러나, 자동차의 엔진실 내부에서 사용되는 호스는 고무 재질 면에서 고온 특성이 뛰어난 EPDM을 사용하는데, EPDM은 반응성이 부족하기 때문에 아라미드 섬유와 접착이 쉽지 않고 신율이 낮으며 고가로서 경제성 측면에서 불리한 단점이 있다.However, the hoses used in the engine compartment of automobiles use EPDM, which has high temperature characteristics in terms of rubber material. EPDM is not easy to bond with aramid fibers due to lack of reactivity, has low elongation, and is economically disadvantageous in terms of economy. There is this.

한편, 폴리에스테르 섬유는 적정 신율을 가지고 있고 내피로성과 형태안정성이 다른 섬유보다 우수하여 호스에서 섬유 보강재층으로 사용될 경우 호스의 내구성능과 구조안정 성능을 향상시킬 수 있으며, 강도, 모듈러스, 치수안정성 등의 특성이 균형을 이루고 있으며 고무와 접착력이 우수하고 저가로서 가장 많이 사용되는 소재이다.On the other hand, polyester fiber has proper elongation and excellent fatigue resistance and form stability than other fibers, so it can improve the durability and structural stability performance of the hose when used as a fiber reinforcement layer in the hose, strength, modulus, dimensional stability Its properties are balanced and it is the most widely used material because of its excellent adhesion with rubber and low cost.

섬유 보강재층을 형성하기 위해서는 섬유를 여러 가닥 합쳐서 꼬임을 준 섬유 코드를 이용하는 것이 바람직하다.In order to form a fiber reinforcement layer, it is preferable to use a fiber cord in which several strands of fibers are twisted together.

본 발명에서는 섬유 보강재층을 형성하기 위해 800~1200 데니어의 아라미드 섬유와 200~1000 데니어의 폴리에스테르 섬유를 합사하고 꼬임수 60~100 TPM(Twist Per Meter)이 되도록 연사한 다음에 레조시놀-포르말린 화합물을 함유하는 디핑액으로 코팅하고 열처리하여 이루어지는 복합 섬유 코드를 사용하는데, 상기 복합 섬유 코드는 인장강도 13~20 Kgf/cm2, 절단신도 2.5~3.5 %, 접착력 2.5~8.5 Kgf/cm의 물성을 가져서 아라미드 섬유와 폴리에스테르 섬유의 장점에 대한 손실 없이 강력과 신율이 조화된 균형 잡힌 물성을 가지므로 바람직하다.In the present invention, in order to form a fiber reinforcing material layer of 800 ~ 1200 denier aramid fibers and 200 ~ 1000 denier polyester fibers are spliced and twisted 60 ~ 100 TPM (Twist Per meter) and then coated with a dipping solution containing a resorcinol-formalin compound and heat treated. The composite fiber cord has a tensile strength of 13 to 20 Kgf / cm 2 and an elongation at break. It is preferable because it has a property of 2.5 to 3.5% and an adhesive strength of 2.5 to 8.5 Kgf / cm, and has a balanced property of strength and elongation without losing the advantages of aramid fiber and polyester fiber.

상기 아라미드 섬유가 800 데니어 미만이면 호스의 강력 및 내열성이 저하되고 1200 데니어 이상이면 신율 및 내피로성이 저하되고 고무층과 접착력이 저하되어 바람직하지 못하다.If the aramid fiber is less than 800 denier, the strength and heat resistance of the hose is lowered, if it is 1200 denier or more, elongation and fatigue resistance is lowered, the rubber layer and adhesive force is lowered, which is undesirable.

상기 폴리에스테르 섬유가 200 데니어 미만이면 섬유가 가늘어져서 합사한 복합 섬유 코드로 호스를 제조할 경우에 호스에서 신율, 내피로성 및 형태안정성 특성의 증대효과가 미미하고 고무층과의 접착력이 저하되며, 1000 데니어를 초과하면 강력 및 내열성이 저하되어 바람직하지 못하다.When the polyester fiber is less than 200 denier, when the hose is manufactured from a composite fiber cord that is thinned and filamented, the increase in elongation, fatigue resistance and shape stability characteristics of the hose is insignificant, and the adhesion to the rubber layer is lowered. Exceeding denier lowers the strength and heat resistance, which is undesirable.

상기 연사는 상기 복합 섬유 코드에 있어서 꼬임수가 60~100 TPM이 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 꼬임수는 각각의 필라멘트가 지닌 물성을 최대한으로 발휘하기 위한 것으로, 일반적으로 섬유의 꼬임수가 높으면 강력은 저하되나 내피로 성능이 증가하고, 이와 반대로 꼬임수가 낮을수록 강력이 증가하는 반면에 신율과 내피로 성능은 감소하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 꼬임수를 상기 범위로 한정함으로써 호스의 섬유 보강재층으로 사용하기에 적절한 특성, 즉 모듈러스, 수축율, 절단신도 및 강도를 조절한다.
It is preferable that the twisted yarn has a twist number of 60 to 100 TPM in the composite fiber cord. The twisted number is for maximizing the physical properties of each filament. In general, the higher the number of twists of the fibers, the lower the strength, but the fatigue resistance increases, while the lower the number of the twists increases the strength, while Endurance performance is reduced. Therefore, in the present invention, by limiting the number of twists in the above range, the properties suitable for use as the fiber reinforcement layer of the hose, that is, modulus, shrinkage, elongation at break and strength are adjusted.

상기 자동차용 냉각수 호스는 내층 고무층의 두께가 2.5~3.5 mm 이고 외층 고무층의 두께가 1.5~2.0 mm인 것이 바람직하다.The automotive cooling water hose is preferably 2.5 ~ 3.5 mm thickness of the inner layer rubber layer and 1.5 ~ 2.0 mm thickness of the outer rubber layer.

상기 내층 고무층의 두께가 2.5 mm 미만이면 상기 섬유 보강재층을 형성하기 위한 편조 작업성이 저하되고 상기 섬유 보강재층과 고무층과의 접착력이 저하되며 자동차용 냉각수 호스로서 기계적 강도가 저하되며, 3.5 mm 초과하면 섬유 보강재층에 의한 내열성 및 기계적 강도 증대가 미미하고 상기 호스의 유연성이 저하되며, 상기 외층 고무층의 두께가 1.5 mm 미만이면 기계적 강도가 저하되고 2.0 mm 초과하면 유연성이 저하되어 바람직하지 못하다.
When the thickness of the inner rubber layer is less than 2.5 mm, the braiding workability for forming the fiber reinforcement layer is lowered, the adhesion between the fiber reinforcement layer and the rubber layer is lowered, and the mechanical strength is lowered as an automotive cooling water hose. If the heat resistance and mechanical strength increase by the lower surface of the fiber reinforcing material layer is insignificant, the flexibility of the hose is lowered. If the thickness of the outer rubber layer is less than 1.5 mm, the mechanical strength is lowered, and if it exceeds 2.0 mm, the flexibility is lowered, which is not preferable.

상기 자동차용 냉각수 호스의 제조방법은 The manufacturing method of the automotive cooling water hose

상기 배합고무를 사용하여 내층 고무층을 압출성형하는 단계;Extruding the inner layer rubber layer using the compound rubber;

상기 압출성형된 내층 고무층의 외주면에 섬유 보강재층을 형성하기 위해 서로 다른 방향으로 회전하는 2대의 유직기가 순차적으로 편조하는 스피럴 방식으로 먼저 복합 섬유 코드를 일방향으로 내층 고무층의 외주면에 감고 다른 복합 섬유 코드가 상기 감겨진 복합 섬유 코드와 처음으로 교차 될 때 이루어지는 교차 각도가 85~110도가 되도록 감으며 상기 복합 섬유 코드의 교차에 의해 형성되는 그물 망 안쪽의 면적이 50~70 mm2가 되도록 편조하여 섬유 보강재층을 형성하는 단계;In order to form a fiber reinforcement layer on the outer circumferential surface of the extruded inner layer rubber layer, the spiral yarns of two weaving machines that rotate in different directions are sequentially braided, and the first composite fiber cord is wound around the outer circumferential surface of the inner layer rubber layer in one direction and the other composite fibers When the cord crosses the wound composite fiber cord for the first time, the crossing angle formed is 85 to 110 degrees and the inner side of the mesh formed by the crossover of the composite fiber cord is braided to have an area of 50 to 70 mm 2. Forming a fiber reinforcement layer;

상기 편조된 섬유 보강재층 위에 상기 배합고무를 사용하여 외층 고무층을 압출성형하는 단계; 및 Extruding an outer layer rubber layer using the compound rubber on the braided fiber reinforcement layer; And

상기 내층, 섬유 보강재층 및 외층을 일체로 하여 온도 155~165 ℃에서 10~40 분간 증기 가황하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.Preferably, the inner layer, the fiber reinforcement layer and the outer layer are integrally formed with steam vulcanization at a temperature of 155 to 165 ° C for 10 to 40 minutes.

상기 내층 및 외층 고무층의 압출성형은 종래 공지의 조건에 따라 실시될 수 있다.Extrusion of the inner layer and the outer rubber layer may be carried out according to conventionally known conditions.

상기 복합 섬유 코드를 내층 고무층의 외주면에 편조할 때 섬유 코드를 서로 교차시키면서 편조하는 것이 아니라 서로 다른 방향으로 회전하는 2대의 유직기가 순차적으로 편조하는 스피럴 방식에 의해 편조하는 것이 자동차용 냉각수 호스에 있어서 파열강도를 향상시키고 호스 제작의 생산성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.When braiding the composite fiber cord on the outer circumferential surface of the inner layer rubber layer, it is not braided while crossing the fiber cords with each other, but braided by a spiral method in which two looms rotating in different directions are braided sequentially. This is preferable because it can improve the burst strength and improve the productivity of the hose production.

또한, 본 발명에 사용되는 섬유 코드는 아라미드와 폴리에스테르 섬유를 합사하여 연사한 이종(異種)의 복합 섬유 코드로서 상기 스피럴 방식으로 편조할 때 상기 복합 섬유 코드가 상기 고무층 위에서 미끄러지지 않고 상기 복합 섬유 코드사이에서도 미끄럼 발생이 작아 균일한 모양의 편조구조를 나타내며 작업성이 우수하다.In addition, the fiber cord used in the present invention is a heterogeneous composite fiber cord obtained by weaving aramid and polyester fibers and weaving the composite fiber cord so that the composite fiber cord does not slip on the rubber layer when braided in the spiral method. The slippage is small even between the cords, showing a uniform braid structure and excellent workability.

상기 복합 섬유 코드를 내층 고무층의 외주면에 편조할 때 상기 복합 섬유 코드의 교차 각도가 85도 미만이면 편조하기 위한 작업성이 저하되며, 110도를 초과하면 호스의 인장 강도 및 신율의 증대 효과가 미미하여 바람직하지 못하다.When the composite fiber cord is braided on the outer circumferential surface of the inner layer rubber layer, when the crossing angle of the composite fiber cord is less than 85 degrees, workability for braiding is lowered. When it exceeds 110 degrees, the effect of increasing the tensile strength and elongation of the hose is insignificant. Not desirable

상기 복합 섬유 코드를 내층 고무층의 외주면에 편조할 때 상기 복합 섬유 코드의 교차에 의해 형성되는 그물망 안쪽의 면적이 50 mm2 미만이면 호스의 유연성이 저하되고, 70 mm2 초과하면 호스의 기계적 강도 향상이 미미하여 바람직하지 못하다.
When braiding the composite fiber cord to the outer circumferential surface of the inner layer rubber layer, if the area inside the mesh formed by the intersection of the composite fiber cord is less than 50 mm 2, the flexibility of the hose is reduced, and if it exceeds 70 mm 2 , the mechanical strength of the hose is improved. This is negligible and undesirable.

이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples. It is to be understood, however, that the invention is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein, but is capable of modifications and equivalents within the spirit and scope of the invention. Will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains.

(1) 무니점도 (1) Mooney viscosity

배합고무를 무니점도계에 의해 측정한 미가황고무의 점도로서 121℃에서 로우터를 사용하여 예열 1분에서 4분 후의 값을 측정 판독하여 ML1+4(121℃)로 표시한다.The viscosity of the unvulcanized rubber measured by a Mooney viscometer is measured by using a rotor at 121 ° C, and the value after 1 to 4 minutes of preheating is measured and expressed as ML1 + 4 (121 ° C).

(2) 스코치(Scorch) 시간 (2) Scorch time

배합고무가 저장 또는 가황공정 이전의 가공작업 중에 가소성이 감소하여 가공이 불가능해지는 현상을 스코치라고 하며, 스코치 시간은 최저점도에서 무니단위로 5포인트 상승하는데 필요한 시간을 무니점도계를 이용하여 측정한다.Scorching is a phenomenon in which compounding rubber decreases plasticity during processing prior to storage or vulcanization, making it impossible to process. Scorching time is measured using a Mooney viscometer for the time required to rise 5 points from the lowest viscosity to the Mooney unit.

(3) 상온파열압(3) normal temperature burst pressure

GM의 시험규격 GMW14329에 의거하여 상온(23℃)에서 호스에 물을 채운 후 초당 0.51 ± 0.05 kg/cm2의 가압속도로 수압을 가하여 파열 압력을 측정한다.According to GM's test standard GMW14329, the water is filled in the hose at room temperature (23 ℃), and the bursting pressure is measured by applying water pressure at a pressure rate of 0.51 ± 0.05 kg / cm 2 per second.

(4) 고온파열압(4) high temperature burst pressure

GM의 시험규격 GMW14329에 의거하여 고온(110℃)에서 초당 0.51 ± 0.05 kg/cm2의 가압속도로 수압을 가하여 파열 압력을 측정한다.According to GM's test standard GMW14329, the burst pressure is measured by applying water pressure at a pressurization rate of 0.51 ± 0.05 kg / cm 2 at high temperature (110 ° C).

(5) 노화파열압(5) aging burst pressure

GM의 시험규격 GMW14329에 의거하여 고온(125℃)의 오븐에서 168시간 열처리 한 후 꺼내어 호스에 물을 채운 후 초당 0.51 ± 0.05 kg/cm2의 가압속도로 수압을 가하여 파열 압력을 측정한다.According to GM's test standard GMW14329, after 168 hours of heat treatment in an oven of high temperature (125 ℃), take out the water, fill the hose with water, and measure the burst pressure by applying water pressure at a pressure rate of 0.51 ± 0.05 kg / cm 2 per second.

(6) 접착력(6) adhesion

섬유 코드로 보강되고 가황된 호스에서 길이 100 mm의 시료를 취해 호스의 축 방향으로 호스를 잘라낸 후에 잘린 호스를 평평히 한다. 평평해진 호스의 외층 고무층과 내층 고무층을 잡고 벌려서 외층 고무층과 내층 고무층을 각각의 지그에 물려 당기면서 박리강도를 측정한다.
A 100 mm long sample is taken from the fiber cord reinforced and vulcanized hose and the hose is cut in the axial direction of the hose and the cut hose is then flattened. Peel strength is measured by grabbing the outer rubber layer and inner rubber layer of the flattened hose and opening the outer rubber layer and inner rubber layer to each jig.

< 실시예 1~2 ><Examples 1 and 2>

밴버리(Banbury) 믹서에 하기 표 1과 같은 함량의 EPDM, 카본 블랙, 코팅된 탄산칼슘 및 노화방지제를 넣고 램(Ram) 압력 5.5 Kgf/cm2, 교반속도 30 rpm으로 2분간 혼련하여 혼합물을 제조하였다.In a Banbury mixer, the mixture was prepared by mixing EPDM, carbon black, coated calcium carbonate, and an antioxidant as shown in Table 1 below for 2 minutes at a ram pressure of 5.5 Kgf / cm 2 and a stirring speed of 30 rpm. It was.

그 다음에 니더(Kneader)에 상기 혼련된 혼합물과 하기 표 1의 가황제 및 가황촉진제를 첨가하여 최종 배합고무를 제조하고 그 물성을 하기 표 2에 나타내었다.Then, the kneader was added to the kneaded mixture and the vulcanizing agent and the vulcanizing accelerator of Table 1 to prepare a final compounded rubber, and the physical properties thereof are shown in Table 2 below.

복합 섬유 코드는 아라미드 섬유(1000 데니어/1 필라멘트, 강도 18 g/d, 신도 3.2 %)와 폴리에스테르 섬유(250 데니어/1 필라멘트, 강도 4 g/d, 신도 16 %)를 1대1로 공급하여 2본으로 합사하고 꼬임수 60 TPM으로 연사한 후에 레조시놀-포르말린 화합물을 함유하는 디핑액으로 코팅하고 230 ℃에서 열처리하여 제조함으로써, 인장강도 18 Kgf/cm2, 절단신도 3.0 %, 접착력 3.8 Kgf/cm의 물성을 갖는 복합 섬유 코드를 제조하였다.Composite fiber cords provide a one-to-one supply of aramid fibers (1000 denier / 1 filament, strength 18 g / d, elongation 3.2%) and polyester fibers (250 denier / 1 filament, strength 4 g / d, elongation 16%) Plywood into two and twisted to 60 TPM twist, coated with a dipping solution containing the resorcinol-formalin compound and heat-treated at 230 ℃, tensile strength 18 Kgf / cm 2 , breaking elongation 3.0%, adhesion Composite fiber cords having physical properties of 3.8 Kgf / cm were prepared.

호스 제조용 압출 성형기를 이용하여 상기 배합고무를 압출하여서 호스의 내경이 34 mm이고 두께 3.0 mm의 내층 고무층을 성형하고, 상기 내층 고무층 위에 상기 복합 섬유 코드를 유직기에 의해 스피럴 방식으로 상기 복합 섬유 코드가 108도의 교차 각도를 가지고 상기 고성능 복합 섬유 코드의 그물망 안쪽의 면적이 64 mm2이 되도록 편조하여 섬유 보강재층을 형성하고, 상기 섬유 보강재층 위에 외층으로서 두께가 1.5 mm가 되도록 상기 배합 고무를 압출하여 복합 섬유 코드 보강 호스를 제조하였다.The compound rubber is extruded using an extrusion molding machine for manufacturing a hose to form an inner layer rubber layer having an inner diameter of 34 mm and a thickness of 3.0 mm, and the composite fiber cord is spun by a weaving machine on the inner layer rubber layer. Has a cross angle of 108 degrees and braids an area inside the mesh of the high performance composite fiber cord to be 64 mm 2 to form a fiber reinforcement layer, and extrudes the blended rubber so as to have a thickness of 1.5 mm as an outer layer on the fiber reinforcement layer. To produce a composite fiber cord reinforcement hose.

상기 제조된 호스를 온도 160 ℃에서 20분간 증기 가황하여 최종적으로 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스를 제조하여 상온, 고온, 노화 파열압 및 내·외층 고무층과 섬유 코드 사이의 접착력을 평가한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
The hose was steam vulcanized at a temperature of 160 ° C. for 20 minutes to manufacture a hose for automobile cooling water, which was finally reinforced with a composite fiber cord, to evaluate room temperature, high temperature, rupture pressure, and adhesion between the inner and outer rubber layers and the fiber cord. The results are shown in Table 3 below.

< 비교예 1~2 ><Comparative Examples 1 and 2>

하기 표 1에 나타낸 것과 같이 배합고무의 함량에서 코팅된 탄산칼슘을 제거한 것(비교예 1)과 코팅된 탄산칼슘을 증량한 것(비교예 2)을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 자동차 냉각수용 호스를 제조하였다.
The same method as in Example 1 was performed except that the coated calcium carbonate was removed (Comparative Example 1) and the coated calcium carbonate was increased (Comparative Example 2) as shown in Table 1 below. To prepare a hose for automobile cooling water.

< 비교예 3 >&Lt; Comparative Example 3 &

상기 실시예 1에서 고성능 복합 섬유 코드에서 폴리에스테르 섬유를 120 데니어를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 냉각수용 호스를 제조하였다.
Except for using 120 denier polyester fiber in the high performance composite fiber cord in Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 the cooling water hose.

< 비교예 4 ><Comparative Example 4>

상기 실시예 1에서 고성능 복합 섬유 코드에서 폴리에스테르 섬유를 1260 데니어를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 냉각수용 호스를 제조하였다.
Except for using 1260 denier polyester fiber in the high performance composite fiber cord in Example 1 was prepared in the same hose as in Example 1 for the cooling water hose.

배합고무 함량(단위: 중량부)Compound rubber content (unit: parts by weight) 구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 EPDM 1) EPDM 1) 100100 100100 100100 100100 카본블랙 2) Carbon black 2) 100100 100100 100100 100100 코팅된 탄산칼슘 3) Coated calcium carbonate 3) 3030 5050 00 8080 노화방지제 4) Anti-aging agent 4) 55 55 55 55 가황제 5) Vulcanizer 5) 22 22 22 22 가황촉진제 6) Vulcanization accelerator 6) 1010 1010 1010 1010

1) 에틸렌 함량 57 중량%의 EPDM, KEP-270, 금호폴리켐1) EPDM, KEP-270, Kumho Polychem with 57% by weight of ethylene

2) N550, OCI주식회사2) N550, OCI Corporation

3) 옥염화 SF, 동호칼슘3) chlorochloride SF, copper Calcium

4) Vulkanox HS/LG, LANXESS, 독일4) Vulkanox HS / LG, LANXESS, Germany

5) 황, 세광화학공업5) Sulfur, Sewang Chemical

6) 산화아연(Zinc Oxide), 한일화학공업
6) Zinc Oxide, Hanil Chemical

배합고무 물성Compound Rubber Properties 구분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 무니점도 (ML1+4(121℃))Mooney Viscosity (ML1 + 4 (121 ℃)) 6464 6565 7272 7474 스코치(분)Scorch (minutes) 2626 2424 1818 2020

상기 표 2의 무니점도 물성값으로부터 실시예 1 및 2의 배합 고무의 흐름성이 비교예 1 및 2보다 우수하며, 스코치 시간으로부터 비교예 1 및 2 보다 실시예 1 및 2가 가사시간이 증대되므로 실시예 1 및 2가 호스 성형 가공성이 좀더 우수해짐을 알 수 있다.
Since the flowability of the compounding rubbers of Examples 1 and 2 is better than Comparative Examples 1 and 2 from the Mooney viscosity property values of Table 2, the Examples 1 and 2 have a longer pot life than the Comparative Examples 1 and 2 from the scorch time. It can be seen that Examples 1 and 2 are more excellent in hose molding processability.

냉각수용 호스의 물성(파열압 단위: MPa, 접착력 단위: kgf/cm)Physical properties of the hose for cooling water (burst pressure unit: MPa, adhesion unit: kgf / cm) 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 상온파열압Room temperature burst pressure 2.272.27 2.292.29 2.222.22 2.232.23 2.122.12 2.142.14 고온파열압High temperature burst pressure 1.741.74 1.751.75 1.661.66 1.711.71 1.611.61 1.581.58 노화파열압Aging burst pressure 2.222.22 2.242.24 2.192.19 2.202.20 2.172.17 2.182.18 접착력Adhesion 2.52.5 2.32.3 1.01.0 2.72.7 0.70.7 1.51.5

상기 표 3의 결과에서 실시예 1 및 2는 상온파열압, 고온파열압, 노화파열압 및 접착력이 우수하고 코팅된 탄산칼슘의 함량이 증가할수록 접착력 및 기계적 강도가 증가하여 자동차 냉각수용 호스로 사용될 수 있음을 알게 되었다.In the results of Table 3, Examples 1 and 2 are excellent at room temperature burst pressure, high temperature burst pressure, aging burst pressure, and adhesive strength, and as the content of the coated calcium carbonate increases, the adhesive strength and mechanical strength increase, so as to be used as a hose for automobile cooling water. I found out.

반면에 상기 비교예 1에서는 배합고무 중에 코팅된 탄산칼슘의 없을 경우에 고무층과 섬유 보강재층 사이에 접착력이 저하되고 이로 인해 고성능 복합 섬유 코드의 물성이 고무층에 충분히 전달되지 못하여 고온파열압 및 노화파열압 특성이 저하됨을 알 수 있었다.On the other hand, in Comparative Example 1, in the absence of calcium carbonate coated in the compounding rubber, the adhesion between the rubber layer and the fiber reinforcement layer is lowered, and thus the physical properties of the high-performance composite fiber cord are not sufficiently transferred to the rubber layer. It was found that the pressure characteristics were lowered.

상기 비교예 2에서는 상기 코팅된 탄산칼슘이 너무 많을 경우에 무니점도가 높아져서 흐름성이 저하되고 호스의 생산성이 낮아지며 경도가 너무 높아져 오히려 노화파열압이 감소하는 특징을 나타낸다.In Comparative Example 2, when the coated calcium carbonate is too much, the Mooney viscosity is increased, the flowability is lowered, the productivity of the hose is lowered, the hardness is too high, and the aging burst pressure is reduced.

상기 비교예 3 및 4에서는 복합 섬유 코드를 구성하는 폴리에스테르 섬유의 데이어에 따라 호스의 기계적 강도 및 접착력이 배합고무의 코팅된 탄산칼슘을 변화시킨 것보다 더 크게 물성이 감소함을 알 수 있었다.
In Comparative Examples 3 and 4, it was found that the mechanical strength and adhesive strength of the hose decreased more than the change of the coated calcium carbonate of the compounded rubber according to the day of the polyester fiber constituting the composite fiber cord. .

1 : 내층 고무층 2 : 섬유 보강재층
3 : 외층 고무층 4 : 복합 섬유 코드
1: inner layer rubber layer 2: fiber reinforcement layer
3: outer layer rubber layer 4: composite fiber cord

Claims (6)

내층, 섬유 보강재층 및 외층을 포함한 호스에 있어서,
상기 호스의 내층을 형성하는 고무층의 외주면에 섬유 보강재층이 형성되고 상기 섬유 보강재층의 위에 상기 호스의 외층을 형성하는 고무층을 포함하며,
상기 내층 및 외층을 형성하는 고무층의 배합고무는 EPDM 100 중량부에 카본블랙 80~100 중량부, 지방산으로 코팅된 탄산칼슘 20~60 중량부, 노화방지제 3~7 중량부, 가황제 1~4 중량부 및 가황촉진제 8~12 중량부를 혼합하여 이루어지며,
상기 섬유 보강재층은 800~1200 데니어의 아라미드 섬유와 200~1000 데니어의 폴리에스테르 섬유를 합사한 복합 섬유 코드로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스.
In the hose including the inner layer, the fiber reinforcement layer and the outer layer,
A fiber reinforcement layer is formed on an outer circumferential surface of the rubber layer forming the inner layer of the hose and includes a rubber layer forming the outer layer of the hose on the fiber reinforcement layer,
Compound rubber of the rubber layer forming the inner layer and the outer layer is 80 to 100 parts by weight of carbon black to 100 parts by weight of EPDM, 20 to 60 parts by weight of calcium carbonate coated with fatty acid, 3 to 7 parts by weight of antioxidant, 1 to 4 vulcanizing agents It is made by mixing 8 parts by weight to 12 parts by weight and a vulcanization accelerator,
The fiber reinforcing material layer is a hose for automobile cooling water reinforced by a composite fiber cord, characterized in that the composite fiber cord made of a combination of 800 ~ 1200 denier aramid fibers and 200 ~ 1000 denier polyester fibers.
제 1항에 있어서,
상기 지방산으로 코팅된 탄산칼슘은 입자의 크기가 0.04~1.50 ㎛ 이며 상기 탄산칼슘의 표면에 스테아르산, 팔미트산, 라우르산 및 올레산으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 어느 하나를 코팅한 것을 특징으로 하는 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스.
The method of claim 1,
The calcium carbonate coated with the fatty acid has a particle size of 0.04 to 1.50 μm, and the surface of the calcium carbonate is coated with at least one selected from the group consisting of stearic acid, palmitic acid, lauric acid and oleic acid. Automotive coolant hoses reinforced with composite fiber cords.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 호스는 상기 내층 고무층의 두께가 2.5~3.5 mm이고 상기 외층 고무층의 두께가 1.5~2.0 mm인 것을 특징으로 하는 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스.
The method of claim 1,
The hose is 2.5 ~ 3.5 mm thickness of the inner layer rubber layer and the thickness of the outer layer rubber layer is a hose for automobile cooling water reinforced with a composite fiber cord, characterized in that.
EPDM 100 중량부에 카본블랙 80~100 중량부, 지방산으로 코팅된 탄산칼슘 20~60 중량부, 노화방지제 3~7 중량부, 가황제 1~4 중량부 및 가황촉진제 8~12 중량부를 혼합하여 이루어지는 배합고무를 사용하여 내층 고무층을 압출성형하는 단계;
상기 압출성형된 내층 고무층의 외주면에 800~1200 데니어의 아라미드 섬유와 200~1000 데니어의 폴리에스테르 섬유를 합사한 복합 섬유 코드를 스피럴 방식으로 상기 복합 섬유 코드의 교차 각도가 85~110도가 되고 상기 복합 섬유 코드의 교차에 의해 형성되는 그물 망 안쪽의 면적이 50~70 mm2가 되도록 편조하여 섬유 보강재층을 형성하는 단계;
상기 편조된 섬유 보강재층 위에 상기 배합고무를 사용하여 외층 고무층을 압출성형하는 단계; 및
상기 내층, 편조된 섬유 보강재층 및 외층을 일체로 하여 온도 155~165 ℃에서 10~40 분간 증기 가황하는 단계를 포함하여 이루어지는 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스의 제조방법.
80 to 100 parts by weight of carbon black, 20 to 60 parts by weight of calcium carbonate coated with fatty acid, 3 to 7 parts by weight of antioxidant, 1 to 4 parts by weight of vulcanizing agent and 8 to 12 parts by weight of vulcanization accelerator Extruding the inner layer rubber layer using the compounding rubber;
The composite fiber cord in which 800-1200 denier aramid fibers and 200-1000 denier polyester fibers are spliced onto the outer circumferential surface of the extruded inner layer rubber layer has a cross angle of 85 to 110 degrees in a spiral manner. Forming a fiber reinforcement layer by braiding an area inside the mesh formed by the intersection of the composite fiber cords so as to be 50 to 70 mm 2 ;
Extruding an outer layer rubber layer using the compound rubber on the braided fiber reinforcement layer; And
The method of manufacturing a hose for automobile cooling water reinforced with a composite fiber cord comprising the step of steam vulcanization at a temperature of 155 ~ 165 ℃ for 10 to 40 minutes integrally the inner layer, braided fiber reinforcement layer and the outer layer.
제 5항에 있어서,
상기 복합 섬유 코드는 아라미드 섬유와 폴리에스테르 섬유를 합사하고 꼬임수 60~100 TPM으로 연사한 후 레조시놀-포르말린 화합물을 함유하는 디핑액으로 코팅한 것을 특징으로 하는 복합 섬유 코드로 보강된 자동차 냉각수용 호스의 제조방법.
6. The method of claim 5,
The composite fiber cord is braided with aramid fibers and polyester fibers and twisted at a twist rate of 60 to 100 TPM, and then coated with a dipping solution containing a resorcinol-formalin compound. Method for manufacturing a receiving hose.
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