KR20030091391A - Weatherstrip for automobile - Google Patents

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KR20030091391A
KR20030091391A KR1020020029333A KR20020029333A KR20030091391A KR 20030091391 A KR20030091391 A KR 20030091391A KR 1020020029333 A KR1020020029333 A KR 1020020029333A KR 20020029333 A KR20020029333 A KR 20020029333A KR 20030091391 A KR20030091391 A KR 20030091391A
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조규택
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A weather strip for a vehicle is provided to obtain an active sealing system for controlling active sealing performance according to a change of vehicle speed and securing long-term sealing performance by uniformly maintaining face pressure for a door. CONSTITUTION: An active sealing system controls active sealing performance according to a change of vehicle speed and secures long-term sealing performance by uniformly maintaining face pressure for a door. In the active sealing system, a pressure sensor to measure the pressure difference of the room according to the vehicle speed and a speed sensor to sense the speed of a vehicle are mounted to the vehicle, and then an actuator is mounted to the inside of the door, to adjust the quantity of the air in a weather strip.

Description

차량용 웨더스트립 {WEATHERSTRIP FOR AUTOMOBILE}Weather strip for vehicles {WEATHERSTRIP FOR AUTOMOBILE}

본 발명은 자동차 웨더스트립의 능동적 씰링 시스템 및 이에 스트립 재질에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도어에 대한 면압을 일정하게 유지하게 하여 차량속도 변화에 따른 능동적 씰링성 제어 및 장기적인 씰링 성능을 확보하게 하는 능동적 씰링 시스템에 있어서, 차량의 속도에 따른 실내의 압력차를 측정할 수 있는 압력 센서 및 차량의 속도를 감지할 수 있는 속도 감지 센서를 차량에 장착한 후, 작동기를 도어 내부에 장착하여 웨더스트립 내에 공기량을 조절하도록 하는 웨더스트립의 능동적 씰링 시스템 및 상기 웨더스트립 능동적 씰링 시스템에 적용하기 위하여, 폴리부타디엔, 카본블랙, 파라핀계 오일, 실리카계 충전제, 결합화제, 연화제, 노화방지제, 촉진제, 그리고 황이 일정함량으로 포함되어 있는 수지 조성물에 관한 것이다. 상기 능동적 씰링 시스템의 도입으로 반영구적인 씰링 성능이 확보되고, 부품의 공용화 및 단순화를 이룰 수 있으며 품질안정성 및 색상의 다양화, 그리고 차량내부의 오취 발생 및 도장면 오염 발생 제거할 수 있다.The present invention relates to an active sealing system of the automotive weather strip and a strip material, and more particularly, to maintain a constant surface pressure on the door to control the active sealing property according to the change in vehicle speed and to ensure long-term sealing performance. In the sealing system, a pressure sensor for measuring the pressure difference in the room according to the speed of the vehicle and a speed detecting sensor for detecting the speed of the vehicle are mounted on the vehicle, and then the actuator is mounted inside the door to be mounted in the weather strip. For application to weatherstrip active sealing systems and weatherstrip active sealing systems to control the air volume, polybutadiene, carbon black, paraffinic oils, silica fillers, binders, softeners, anti-aging agents, accelerators, and sulfur are constant It relates to a resin composition contained in the content. With the introduction of the active sealing system, semi-permanent sealing performance can be secured, common parts and simplification can be achieved, quality stability and color can be diversified, and odors generated in the vehicle and contamination of paint surfaces can be eliminated.

자동차용 웨더스트립 (WEATHER STRIP)은 차체를 씰링 (SEALING)하는 부품으로 풍절음 (WIND NOISE), 물, 먼지 등이 차량 내부에 유입되는 것을 차단한다. 구체적으로, 도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이 웨더스트립은 소프트한 영역과 하드한 영역으로 구성되어 있는데, 소프트한 영역은 기밀성을 좌우하는 부분으로 스폰지재질 또는 소프트한 용융고무 재질이 튜브의 형태로 적용되며, 하드한 영역은 기밀성을 좌우하는 튜브부 (1)를 고정 및 지지하는 기능을 하며 보통 트림부 (2)라 칭해진다. 트림부 (2)는 2개의 마주보는 레그 (Leg)부와 이를 연결하는 베이스부로 구성되어 채널의 형상을 띠고 있으며, 차체에 적용시 삽입력, 탈거력, 취부형태 유지를 위한 보지력 등을 좌우하는 부분이다. 즉, 2개의 마주보는 레그부로부터 핑거형태의 립 (Lip)부 (3)가 내부쪽으로 돌출된 형상을 갖고 있으며, 차체에 도입될 경우 차체의 플랜지 (4)와의 마찰력에 의해 고정된다. 현재 적용중인 웨더스트립의 경우 트림부 (2)의 형상을 유지하기 위해 코어부에 스틸재 심부 (5)가 적용되고 있다. 그러나, 이 경우 스틸재 심부 (5)를 분리 및 벤딩하는부가적인 공정이 필요하게 되고, 이때 트림부 (2)에 발생되는 돌출부는 외관 품질을 저하시키는 주원인이 되고 있다. 또한, 스틸재 심부 (5)의 복원력 부족 및 녹 발생으로 기밀성 저하를 초래하며, 재활용시 스틸재 심부 (5)를 별도 제거해야 하므로 재활용성 또한 저하된다.Weather strip for automobile is a part that seals the body and blocks wind noise, water and dust from getting inside the vehicle. Specifically, as shown in FIGS. 1A and 1B, the weather strip is composed of a soft area and a hard area. The soft area is a part that determines airtightness, and a sponge or soft molten rubber material is formed in the form of a tube. Applied, the hard area serves to fix and support the tube part 1 which influences the airtightness, and is usually called the trim part 2. The trim part 2 is composed of two opposing leg parts and a base part connecting them, and has a shape of a channel, and when applied to a vehicle body, left and right inserting force, detachment force, holding force for maintaining a mounting shape, etc. That's the part. That is, the lip portion 3 of the finger shape protrudes inwardly from two opposing leg portions, and when introduced into the vehicle body, it is fixed by the frictional force with the flange 4 of the vehicle body. In the case of the weather strip currently applied, the steel core part 5 is applied to the core part in order to maintain the shape of the trim part 2. However, in this case, an additional step of separating and bending the steel core 5 is required, and the protrusions generated in the trim 2 are a major cause of deterioration in appearance quality. In addition, lack of restoring force and rust generation of the steel core (5) leads to a decrease in airtightness, recyclability is also reduced because the steel core (5) must be removed separately during recycling.

웨더스트립은 외부 환경으로부터 씰링 기능을 하면서 도어 (DOOR)나 트렁크 (TRUNK)등의 개폐시 요구되는 하중이나 유리 (GLASS) 승하강시 힘을 최소화 하여야 한다. 그에 따라, 균일하고 일정한 면압을 유지하여야 하며, 장기적으로 일정한 씰링 기능을 나타내야 할 뿐만 아니라, 씰링부 (SEALING PART)의 영구변형율이 작아야 한다. 현재 웨더스트립의 문제점을 해결하기 위해 많은 노력이 진행되고 있으며, 그 진행방향으로는 기존 스틸재질을 TPE (Thermoplastic Elastomer) 및 이에 상응하는 재질로 대체하는 방법과 심부 없이 트림부 전체를 고경도의 고무재질로 대체하는 방법 등으로 나타낼 수 있다.The weather strip should seal the external environment and minimize the load or glass lifting force required to open and close the door or trunk. Accordingly, it is necessary to maintain a uniform and constant surface pressure, to exhibit a constant sealing function in the long term, and to have a small permanent deformation rate of the sealing part. At present, many efforts are being made to solve the problem of the weather strip, and the direction of progress is to replace the existing steel material with TPE (Thermoplastic Elastomer) and the corresponding material, and to harden the entire rubber part without the core. It can be represented by a method of replacing with a material.

종래, 웨더스트립은 주로 수동적 씰링 시스템 (PASSIVE SEALG SYSTEM)에 입각하여 웨더스트립의 씰링 단면형상 변경의 방법 및 재질자체의 고내구화를 통해 상기 요구조건을 만족시켜왔다,Conventionally, the weather strip meets the above requirements mainly through the passive sealing system (PASSIVE SEALG SYSTEM) through the method of changing the sealing cross-sectional shape of the weather strip and the high durability of the material itself.

상기 서술된 수동적 씰링 시스템에 입각한 웨더스트립의 씰링 방법은 여러가지 문제점을 내포하고 있다.The sealing method of the weather strip based on the passive sealing system described above presents various problems.

1. 차량 주행시 조건에 따라 변화하는 외부환경에 능동적 대응이 불가능1. Active response to external environments that change depending on conditions when driving a vehicle is impossible

2. 사용기간 연장에 따른 웨더스트립 러버의 영구변형 발생으로 씰링 성능 저하를 초래2. Permanent deformation of the weather strip rubber due to the extension of the service life causes a deterioration of the sealing performance.

3. 각 차종별 다수의 개별적 단면 적용으로 개발기간 과다 소요 및 단면별 씰링 성능 차이 발생3. Excessive development period and sealing performance difference by section due to the application of multiple individual sections for each vehicle type

4. 도어 필링 (DOOR FEELING)성과 씰링성간의 상반된 성능현상으로 두 성능의 동시적 향상의 곤란성4. Difficulty of simultaneous improvement of the two performances due to the opposite performance phenomenon between the door peeling and sealing properties.

5. 웨더스트립 러버의 컬러화 도입 및 표면처리의 난해로 외관미 저하 발생5. Deterioration of appearance by color introduction of weather strip rubber and difficulty of surface treatment

6. 바디 상대부의 오염성 초래로 인한 완성차 상품성 저하6. Degradation of finished vehicle's merchandise due to contamination

7. 러버의 적용으로 제품 생산 LOT별 성능 차이 및 냄새 발생에 대한 대처 곤란성7. Difficulty in coping with the difference in performance and smell by product production lot by applying rubber

따라서 상기한 문제점의 대안으로서 근래에 들어 능동적 씰링 시스템 (ACTIVE SEALG SYSTEM)에 대한 연구가 많이 진행되고 있으나, 이 역시 시스템의 설계적인 측면 뿐만 아니라 재질개발에 어려움을 겪고 있다.Therefore, as an alternative to the above problems, a lot of researches on the active sealing system (ACTIVE SEALG SYSTEM) in recent years, but this also has difficulty in the material development as well as the design aspect of the system.

현재 능동적 씰링 시스템의 웨더스트립 재료로서는 EPDM 등의 고무가 널리 사용되고 있다. 상기 재질은 발포 공정에 의해 제작됨에 따라, 화학 발포제에 의한 오취가 발생하여 작업환경의 저하를 초래한다. 또한 발포가스가 웨더스트립 발포 셀 내부에 존재하여 차량에 장착시 차량실내에 역겨운 냄새를 발생시켜 감성품질 저하를 초래한다. 게다가, 발포에 의한 웨더스트립 표면 요철부위 발생으로 외관품질의 저하 및 생산 공정시 압출됨과 동시에 발포가 이루어 지므로 제품 생산 LOT마다 제품의 치수 산포의 과다 발생하는 문제점이 생긴다. 뿐만 아니라, 제품 최종 ASSY경우 압출부의 연결 몰딩시 압출된 부위와 몰딩된 부위간의 단차 발생 및 이색 발생으로 외관품질성 저하 초래하며, 또한 압출부 연결시 인젝션 몰딩 (INJECTION MOLDING)과 동시에 발포가 이루어 져야 하므로 빠른 가류 시스템이 적용되므로 여러 배합약품이 많이 필요하게 된다. 이에 따라, 상기 약품들간의 상용성 부재로 인해 표면으로 약품들의 이동이 발생되어 도장면 오염을 초래하며, 여러 배합약품의 과다 적용으로 인하여 배합에 드는 비용 또한 상승되는 문제점이 남아있다.Currently, rubber such as EPDM is widely used as a weather strip material of an active sealing system. As the material is manufactured by the foaming process, fouling by the chemical blowing agent occurs, resulting in a decrease in the working environment. In addition, the foaming gas is present inside the weather strip foaming cell, which causes disgusting odors in the vehicle compartment when mounted on the vehicle, resulting in deterioration of emotional quality. In addition, the appearance of the uneven part of the surface of the weather strip due to the foaming is reduced in appearance quality and extruded at the same time during the production process, so that foaming occurs, so there is a problem of excessive dimensional dispersion of the product for each lot of production. In addition, in case of the final ASSY of the product, appearance quality deteriorates due to the step difference between the extruded part and the molded part and the occurrence of discoloration during the connection molding of the extruded part, and the foaming should be performed simultaneously with the injection molding when connecting the extruded part. Therefore, a fast vulcanization system is applied, so a lot of combination drugs are needed. Accordingly, the movement of the chemicals to the surface due to the compatibility of the chemicals between the chemicals is caused to cause contamination of the coating surface, and the cost of the compounding due to the excessive application of various formulations remains a problem.

이에 본 발명자들 상기 능동적 씰링 시스템에 적합한 재질을 개발하고자 노력한 결과, 폴리부타디엔을 기재로 하고 여기에 각종 첨가제를 일정함량 함유시킨 웨더스트립용 수지 조성물을 제조하였으며, 상기 조성물이 물리 화학적 성질이 우수하여 씰링 시스템에 적용이 가능하고, 이에 따라 도어에 대한 면압을 항상 일정하게 유지하게 되며 차량속도 변화에 따른 능동적 씰링성 제어가 가능해 짐을 알아내어 본 발명을 완성하게 되었다.Thus, the inventors of the present invention tried to develop a material suitable for the active sealing system, as a result of producing a resin composition for the weather strip containing a polybutadiene and containing a certain amount of various additives therein, the composition is excellent in physicochemical properties It is possible to apply to the sealing system, thereby maintaining a constant surface pressure on the door at all times and to find out that it is possible to control the active sealing according to the change in vehicle speed to complete the present invention.

본 발명의 목적은 도어에 대한 면압을 일정하게 유지하게 하여 차량속도 변화에 따른 능동적 씰링성 제어 및 장기적인 씰링 성능을 확보하게 하는 능동적 씰링 시스템 (ACTIVE SEALG SYSTEM)을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an active sealing system (ACTIVE SEALG SYSTEM) to maintain a constant surface pressure on the door to ensure active sealing control and long-term sealing performance according to the change in vehicle speed.

또한 본 발명의 또다른 목적은 차량의 속도에 따른 실내의 압력차를 측정할수 있는 압력 센서 및 차량의 속도를 감지할 수 있는 속도 감지 센서를 차량에 장착한 후, 작동기를 도어 내부에 장착하여 웨더스트립 내에 공기량을 조절하도록 하는 웨더스트립의 능동적 씰링 시스템을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to install a pressure sensor that can measure the pressure difference in the room according to the speed of the vehicle and a speed sensor to detect the speed of the vehicle in the vehicle, the actuator is mounted inside the door weather It is to provide an active sealing system of the weather strip to control the amount of air in the strip.

또한 본 발명의 또다른 목적은 상기 웨더스트립 능동적 씰링 시스템에 적합한 재질을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a material suitable for the weather strip active sealing system.

또한 본 발명의 또다른 목적은 내마모성이 우수하여 도어의 반복적인 개폐구간에 견딜 수 있으며, 저 경도로 소프트하며 탄력성이 우수한 웨더스트립 재질을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a weather strip material excellent in abrasion resistance to withstand repeated opening and closing sections of the door, soft to low hardness and excellent elasticity.

또한 본 발명의 또다른 목적은 선명한 컬러의 도입이 가능하고 오염성이 적을 뿐만 아니라 불쾌한 냄새의 발생이 없어 자동차 감성 품질을 향상시킬 수 있는 웨더스트립 재질을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a weather strip material capable of introducing vivid colors and less pollutants as well as the generation of unpleasant odors, thereby improving the quality of automobile sensitivity.

도 1a은 일반적인 차량용 웨더스트립을 보여주는 사시도Figure 1a is a perspective view showing a typical vehicle weather strip

도 1b는 도 1a의 단면도FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

1 : 튜브부 2 : 트림부1 tube portion 2 trim portion

3 : 립부 4 : 플랜지3: lip 4: flange

5 : 심부 6 : Air Hole5: core 6: air hole

본 발명은 도어에 대한 면압을 일정하게 유지하게 하여 차량속도 변화에 따른 능동적 씰링성 제어 및 장기적인 씰링 성능을 확보하게 하는 능동적 씰링 시스템에 있어서,The present invention provides an active sealing system that maintains a constant surface pressure on the door to ensure active sealing control and long-term sealing performance according to vehicle speed changes.

차량의 속도에 따른 실내의 압력차를 측정할 수 있는 압력 센서 및 차량의 속도를 감지할 수 있는 속도 감지 센서를 차량에 장착한 후, 작동기를 도어 내부에 장착하여 웨더스트립 내에 공기량을 조절하도록 하는 웨더스트립의 능동적 씰링 시스템을 제공한다.After installing a pressure sensor that can measure the pressure difference in the room according to the speed of the vehicle and a speed sensor that can detect the speed of the vehicle, the actuator is mounted inside the door to adjust the air volume in the weather strip. Provides an active sealing system of the weather strip.

또한 본 발명은 상기 웨더스트립 능동적 씰링 시스템에 적용하기 위하여,In addition, the present invention is applied to the weather strip active sealing system,

폴리부타디엔 100 중량부에 대하여, 카본블랙 (FEF) 15 ∼ 25 중량부, 카본블랙 (HAF) 10 ∼ 20 중량부, 파라핀계 오일 2 ∼ 5 중량부, 실리카계 충전제 10 ∼ 20 중량부, 결합화제 3 ∼ 7 중량부, 연화제 5 ∼ 10 중량부, 노화방지제 (예를들면, TMDQ, IPPD) 3 ∼ 4.5 중량부, 촉진제 (예를 들면, CBS, MBTS, TMTD) 1 ∼ 3 중량부, 그리고 황 1 ∼ 2 중량부가 포함되어 있는 수지 조성물을 제공한다.15 to 25 parts by weight of carbon black (FEF), 10 to 20 parts by weight of carbon black (HAF), 2 to 5 parts by weight of paraffinic oil, 10 to 20 parts by weight of silica filler, and a binder, based on 100 parts by weight of polybutadiene. 3 to 7 parts by weight, 5 to 10 parts by weight of softener, 3 to 4.5 parts by weight of anti-aging agent (e.g. TMDQ, IPPD), 1 to 3 parts by weight of accelerator (e.g. CBS, MBTS, TMTD), and sulfur It provides the resin composition in which 1-2 weight part is contained.

이하 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 능동적 씰링 시스템은 차량의 속도에 따른 실내의 압력차를 측정하여 웨더스트립 튜브부의 잔존 공기량을 전자식으로 제어하여, 항시 도어에 대한 면압을 일정하게 유지하게 하여 차량속도 변화에 따른 능동적 씰링성 제어 및 장기적인 씰링 성능을 확보할 수 있다.The active sealing system of the present invention measures the pressure difference in the room according to the speed of the vehicle and electronically controls the amount of air remaining in the weather strip tube, thereby maintaining a constant surface pressure on the door at all times, thereby enabling active sealing according to the change in vehicle speed. Control and long-term sealing performance.

차량 주행시 차량의 외형을 따라 공기 흐름이 발생하게 되는데 속도가 증가함에 따라 이러한 흐름은 더욱 빨라지게 된다. 이에 따라, 주행하는 차량의 실내외간의 압력차가 증가하게 된다. 즉, 차량 실내의 압력이 감소하게 되며, 실내 외의 압력 평형을 이루기 위해 차량의 실내외간 갭 (GAP) 즉, 도어와 바디간의 갭이 점차 넓어지게 된다. 따라서, 저속일 때 조용하던 차가 고속으로 주행시 갑자기 노이즈가 발생하는 이유가 바로 이 때문이다.As the vehicle travels, air flow occurs along the exterior of the vehicle. As the speed increases, the flow becomes faster. As a result, the pressure difference between the inside and the outside of the traveling vehicle increases. That is, the pressure in the interior of the vehicle is reduced, and the gap between the interior and exterior of the vehicle, that is, the gap between the door and the body, is gradually widened to achieve a pressure balance inside and outside the vehicle. Therefore, this is the reason why noise suddenly occurs when the car, which is quiet at low speed, runs at high speed.

본 발명의 시스템의 작동 원리는 차량의 속도에 따른 실내의 압력차를 측정할 수 있는 압력 센서 및 차량의 속도를 감지할 수 있는 속도 감지 센서를 차량에 장착한 다음, 작동기 (ACTUATOR)를 도어 내부에 장착함으로써, 상기 센서에서 이송되는 신호를 작동기에서 인식하여 자동차의 속도 및 압력변화에 따라 웨더스트립 내의 공기량을 조절한다. 이에 따라, 항시 도어에 대한 면압을 일정하게 유지하게 되며, 차량속도 변화에 따른 능동적 씰링성 제어가 가능해 진다.The operating principle of the system of the present invention is that the vehicle is equipped with a pressure sensor that can measure the pressure difference in the room according to the speed of the vehicle and a speed detection sensor that can detect the speed of the vehicle, and then the actuator (ACTUATOR) inside the door By mounting on, the signal transmitted from the sensor is recognized by the actuator to adjust the amount of air in the weather strip according to the speed and pressure change of the vehicle. Accordingly, the surface pressure on the door is kept constant at all times, and active sealing control according to the change in the vehicle speed becomes possible.

그러나, 본 발명의 능동적 씰링 시스템을 차량에 적용되기 위해서는 이에 따라 적합한 재질개발이 이루어 져야 한다.However, in order to apply the active sealing system of the present invention to a vehicle, a suitable material must be developed accordingly.

본 발명에 의한 능동적 씰링 시스템에 요구되는 웨더스트립은 다음과 같은 요건을 만족시켜야 한다.The weather strip required for the active sealing system according to the present invention must satisfy the following requirements.

1) 공기투과성이 작아 웨더스트립 내의 공기량을 일정하게 유지시킨다.1) Low air permeability keeps the air volume in the weather strip constant.

2) 내마모성이 우수하여 도어의 반복적인 개폐내구에 견뎌야 한다.2) It has excellent wear resistance and must endure repeated opening and closing of door.

3) 저 경도로 소프트하면서도 탄력성이 우수하여야 한다.3) Low hardness, soft and good elasticity.

4) 유리전이온도, Tg (Glass transition temperature)가 낮아 저온시에 단단 (hard)해 지는 단점이 없어야 한다.4) Low glass transition temperature and Tg (Glass transition temperature) should not have the disadvantage of hardening at low temperature.

5) 선명한 컬러의 도입이 가능해 뛰어난 외관품질을 나타내야 한다.5) It is possible to introduce vivid colors and show excellent appearance quality.

6) 오염성이 작아 자동차 차체의 상품성 저하를 초래하지 않아야 한다.6) Because of low pollution, it should not cause deterioration of commercial vehicle body.

7) 불쾌한 냄새를 발생시켜 차량 실내의 감성품질 저하를 초래해서는 않아야 한다.7) It should not cause unpleasant odors and lower the emotional quality of the vehicle interior.

종래의 웨더스트립 씰링부의 재질로는 EPDM (ETHYLEN-PROPYLEN-DIENE-RUBBER)이 사용되고 있지만, 상기 EPDM을 본 발명의 시스템에 적용할 경우 상기에 기술한 요구사항을 만족시키는 어렵다.EPDM (ETHYLEN-PROPYLEN-DIENE-RUBBER) is used as a material for the conventional weather strip sealing portion, but when the EPDM is applied to the system of the present invention, it is difficult to satisfy the requirements described above.

이에 본 발명자들은 본 발명의 능동적 씰링 시스템에 적합한 재질을 개발하고자 하여, EPDM 대신 베이스 폴리머로서 폴리부타디엔 (POLYBUTADIENE)을 사용하였다.In order to develop a material suitable for the active sealing system of the present invention, the present inventors used polybutadiene (POLYBUTADIENE) as a base polymer instead of EPDM.

폴리부타디엔은 CIS-1.4 함량이 94% 이상으로 내마모성, 반발탄성, 내노화성, 내수성이 우수하고 유리전이 온도 (Tg)가 100 ℃ 정도로 낮아 저온에서 품질저하를 나타내지 않는 성능을 나타내는 것으로 한다.Polybutadiene has a CIS-1.4 content of 94% or more, excellent wear resistance, rebound elasticity, aging resistance and water resistance, and a glass transition temperature (Tg) of about 100 ° C., thus exhibiting no degradation at low temperatures.

그러나 상기 폴리부타디엔을 채택함으로써, 비 발포 타입의 적용으로 종래의 발포 타입의 경우 초래 되었던 여러 가지 문제점의 해결이 가능하여 졌다.However, by adopting the polybutadiene, it is possible to solve various problems caused in the case of the conventional foam type by the application of the non-foam type.

카본블랙은 웨더스트립이 일정수준의 기계적 물성을 얻기 위하여 첨가되며 FEF (Fast Extruding Furnace) 및 HAF (HIGH ABRASION FURNACE)을 폴리부타디엔 100 중량부에 대하여 15 ∼ 25 중량부 , 10 ∼ 20 중량부를 첨가한다. 특히 종래품의 경우 SRF (SEMI-REINFORCING FURNACE)를 적용하여 물성보강 측면보다는 전체적인 중량을 증량하여 비용 절감에 주목적을 둔 반면 본 발명의 경우 HAF (HIGH ABRASION FURNACE)를 15PHR적용하여 마모적인 보강을 충분히 하였으며, 가공성을 위해 FEF (FAST EXTRUSION FURNACE)를 도입하였다.Carbon black is added for weather strip to obtain a certain level of mechanical properties, and 15 to 25 parts by weight and 10 to 20 parts by weight of FEF (Fast Extruding Furnace) and HAF (HIGH ABRASION FURNACE) are added to 100 parts by weight of polybutadiene. . In particular, in the case of the prior art, the SRF (SEMI-REINFORCING FURNACE) was applied to increase the overall weight rather than the physical reinforcement aspect, and the main purpose was to reduce the cost, whereas in the present invention, HAF (HIGH ABRASION FURNACE) was applied to 15PHR to provide sufficient abrasion reinforcement. FEF (FAST EXTRUSION FURNACE) was introduced for processability.

파라핀계 오일은 종래 과량 첨가하였던 것에 비하여 최소량으로 첨가하여 원재료의 특성을 최대한 살리고 가공상 효율을 높이기 위하여 그 함량을 2 ∼ 5 중량부로 제한하였다.Paraffin-based oil was added in a minimum amount compared to the conventionally added excess to limit the content to 2 to 5 parts by weight in order to maximize the properties of the raw materials and increase the efficiency in processing.

또한 노화 물성 저하를 방지하기 위해 결합화제 (COUPLING AGENT)를 도입하여 가류 함량을 높이고 황의 함량을 최소로 하여 E.V 가류 시스템을 적용하였다. 상기 결합화제의 함량은 최종 제품의 물성을 조절하는 가류 정도를 고려하여 폴리부타디엔 100 중량부에 대하여 3 ∼ 7 중량부로 제한하였다.In addition, in order to prevent the deterioration of aging properties, the vulcanizing agent (COUPLING AGENT) was introduced to increase the vulcanization content and to minimize the sulfur content to apply the E.V vulcanization system. The amount of the binder was limited to 3 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of polybutadiene in consideration of the degree of vulcanization controlling the physical properties of the final product.

이외에 첨가제로서 실리카계 충전제 10 ∼ 20 중량부, 연화제 5 ∼ 10 중량부 , 노화방지제 3 ∼ 4.5 중량부 및 촉진제 1 ∼ 3 중량부를 추가로 첨가한다.In addition, as additives, 10 to 20 parts by weight of silica filler, 5 to 10 parts by weight of softener, 3 to 4.5 parts by weight of antioxidant, and 1 to 3 parts by weight of accelerator are further added.

상기 첨가제는 이 분야에 통상적으로 사용되는 것을 바람직하게 사용할 수 있으며, 그 종류를 본 발명에서는 특별히 한정하지는 않는다. 본 발명의 실시예에서는 상기 촉진제로서 CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazly sulfenamide), MBTS (Dibenzothiazyl disulfide), TMTD (Tetra methylthiuram disulfide)를 사용하였으며, 노화방지제로서 TMDQ (2,2,4-TRIMETHYL-1,2-DIHYDRO QUINOLINE POLYMER) 및 IPPD (TETRA METHYLTHIURAMDISULFIDE)를 사용하였다.The additives may be preferably used as commonly used in this field, the kind is not particularly limited in the present invention. In the embodiment of the present invention, CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazly sulfenamide), MBTS (Dibenzothiazyl disulfide), TMTD (Tetra methylthiuram disulfide) were used as the accelerator, and TMDQ (2,2,4-TRIMETHYL-) as an antioxidant. 1,2-DIHYDRO QUINOLINE POLYMER) and IPPD (TETRA METHYLTHIURAMDISULFIDE) were used.

또한 본 발명의 웨더스트립 수지 조성물을 가류를 위하여 폴리부타디엔 100 중량부에 대하여 황 1 ∼ 2 중량부를 포함한다.In addition, the weather strip resin composition of the present invention contains 1-2 parts by weight of sulfur based on 100 parts by weight of polybutadiene for vulcanization.

따라서, 상술한 바의 조성을 이용하여 제조된 웨더스트립은 본 발명에 의한 전자 감응식 공기 주입에 의한 웨더스트립 튜브부의 잔존 공기량을 전자식으로 제어하는 시스템에 바람직하게 도입되어 도어의 면압을 항상 일정하게 유지함으로써 반영구적인 씰링성을 나타낸다. 이러한 씰링 성능은 현재 적용되고 있는 웨더스트립의 장기적인 씰링성 저하를 막아 시간의 경과에 따라 고무의 영구변형이 심화되고, 탄성이 감소하게 되어 도어에 대한 일정한 면압을 나타내지 못하고 있는 문제점을 해결할 수 있다.Therefore, the weather strip manufactured by using the above-described composition is preferably introduced into the system for electronically controlling the amount of air remaining in the weather strip tube portion by the electromagnetic sensitive air injection according to the present invention so that the surface pressure of the door is kept constant at all times. It exhibits semi-permanent sealing property by this. This sealing performance prevents the long-term degradation of the currently applied weather strip, thereby deepening the permanent deformation of the rubber over time, reducing the elasticity can solve the problem of not showing a constant surface pressure on the door.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 설명하겠는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited by an Example.

실시예 1 및 비교예 1Example 1 and Comparative Example 1

웨더스트립 수지 조성물을 제조하기 위하여 다음 표 1에 나타난 바와 같이 각 성분을 준비한 다음, 통상적인 방법에 의해 웨더스트립 수지 조성물을 제조하였다.To prepare the weatherstrip resin composition, each component was prepared as shown in Table 1 below, and then the weatherstrip resin composition was prepared by a conventional method.

배합제(중량부)Compounding agent (part by weight) 실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 원재료Raw materials EPDMEPDM -- 100100 부타디엔butadiene 100100 -- C/BLACKC / BLACK SRFSRF -- 8080 FEFFEF 2020 -- HAFHAF 1515 -- 실리카계 충전제Silica filler 1212 1212 파라핀계 오일Paraffinic oil 2.02.0 6060 결합화제Binder 55 -- 치수 안정제Dimensional stabilizer -- 33 연화제Softener 77 7.57.5 노화 방지제Anti aging agents TMDQ 2TMDQ 2 -- IPPD 2IPPD 2 sulfur 1One 33 촉진제accelerant CBS 1CBS 1 MBT 1.3MBT 1.3 MBTS 0.2MBTS 0.2 ZnBDC 0.9ZnBDC 0.9 TMTD 0.1TMTD 0.1 DPG 1.1DPG 1.1 CBS : N-CYCLOHEXYL-2-BENZOTHIAZYL SULFENAMIDEDPG : DIPHENYLGUANIDINEEPDM : ETHYLENE PROPRYLEN DIENE RUBBERFEF : FAST EXTRUSION FURNACEHAF : HIGH ABRASION FURNACEIPPD : N-ISOPRPYL-P-PHENYLENE DIAMINEMBT : MERCAPTOBENZOTHIAZOLEMBTS : DIBENZOTHIAZYLDISULFIDESRF : SEMI-REINFORCING FURNACETMDQ : 2,2,4-TRIMETHYL-1,2-DIHYDRO QUINOLINE POLYMERTMTD : TETRA METHYLTHIURAMDISULFIDEZnBDC : ZINC DI-N-BUTYLDITHIOCARBAMATECBS: N-CYCLOHEXYL-2-BENZOTHIAZYL SULFENAMIDEDPG: DIPHENYLGUANIDINEEPDM: ETHYLENE PROPRYLEN DIENE RUBBERFEF: FAST EXTRUSION FURNACEHAF: HIGH ABRASION FURNACEIPPD: N-ISOPRPYL-P-PHENYLENE NZENE TRIMETHYL-1,2-DIHYDRO QUINOLINE POLYMERTMTD: TETRA METHYLTHIURAMDISULFIDEZnBDC: ZINC DI-N-BUTYLDITHIOCARBAMATE

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예의 경우 베이스 폴리머 재질 대비 충진 계통, 오일의 비율이 100:92:60으로 보강의 개념보단 증량의 개념이 적용되어 물성의 저하를 초래하고 있는 반면, 본 발명의 실시예의 경우 100:47:2의 비율로 적용되어 원재료의 특성을 최대한 살리고 가공상 효율을 높이기 위한 최소량의 오일을 적용하였다. 그외 충진제의 경우도 비교예의 그것에 비하여 결합화제, 노화방지제 등이 새로이 첨가되었으며, 황의 함량을 최소로 함을 알 수 있었다.As shown in Table 1, in the comparative example, the ratio of the filling system and the oil to the base polymer material is 100: 92: 60, and the concept of the increase rather than the concept of reinforcement is applied, resulting in deterioration of physical properties. In the case of the embodiment was applied in a ratio of 100: 47: 2 was applied to the minimum amount of oil in order to maximize the characteristics of the raw material and increase the efficiency in processing. In the case of other fillers, binders, anti-aging agents, and the like were newly added as compared to those of the comparative example, and it was found that the content of sulfur was minimized.

실험예 1Experimental Example 1

상기 얻어진 수지 조성물을 물성을 측정하기 위하여 시편을 제조한 다음 각각의 기준에 따라 측정하였으며, 이러한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.In order to measure the physical properties of the obtained resin composition, a specimen was prepared and then measured according to each standard, and the results are shown in Table 2 below.

실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 비고Remarks 경도(Hs)Hardness (Hs) 5050 5555 5초후 값기록Record value after 5 seconds MODULUS 100MODULUS 100 20.1520.15 17.217.2 SPEED 500 mm/minSPEED 500 mm / min 인장강도The tensile strength 266266 251251 신율Elongation 630630 512512 인열강도Tear strength 5151 3838 노화특성Aging Characteristics 경도변화Hardness change +2+2 +5+5 70℃×72hr 노화후After 70 ℃ × 72hr aging 인장강도변화Tensile Strength Change -4%-4% +15%+ 15% 신율변화Elongation change -3%-3% -14.04%-14.04% 마모율(%)Wear rate (%) 5%5% 30%30% AKRON TYPE TESTAKRON TYPE TEST 부피변화율Volume change rate -0.5%-0.5% -65%-65% 압력: 10kgf/cm270℃×72hr 노화Pressure: 10kgf / cm 2 70 ℃ × 72hr Aging 압축영구변형율Compression set 14%14% 27%27% 70℃×72hr 노화70 ℃ × 72hr Aging 내오존성Ozone resistance NO CRACKNO CRACK NO CRACKNO CRACK 50pphm×40℃×72hr50pphm × 40 ℃ × 72hr 내오염성Pollution resistance 오염무No pollution 황색 변색Yellow discoloration 500g×80℃×72hr500g × 80 ℃ × 72hr

상기 표 2에 따르면, 본 발명의 수지 조성물은 비교예의 그것과 비교하여 볼 때 소프트한 반면 물성이 매우 우수하며, 노화 특성 변화율이 매우 작아 장기사용 후에도 성능의 변화가 거의 없을 뿐만 아니라, 내마모성이 우수함을 알 수 있다. 특히 슬라이딩 도어 (SLIDING DOOR)가 적용되는 승합차의 경우 마모발생으로 인한 외관 품질 저하를 방지할 수 있으며, 영구 줄음율이 우수하여 장기 사용 후에도 항시 일정한 SEAL성능을 기대할 수 있으며, 또한 고온 다습한 여름에 문제가 되는 도장면 오염문제 또한 비교예 대비 우수하다.According to Table 2, the resin composition of the present invention is very soft compared to that of the comparative example, the physical properties are very good, the rate of change of aging characteristics is very small, there is little change in performance even after long-term use, it is excellent in wear resistance It can be seen. In particular, vans with sliding doors can prevent deterioration in appearance quality due to abrasion, and have excellent permanent reduction rate, so you can expect constant sealing performance even after long-term use. The problem of paint surface contamination that is a problem is also superior to the comparative example.

이에 따라 특히 본 발명의 액티브 씰링 시스템 (ACTIVE SEALING SYSTEM)은 차량의 속도 변화에 따른 웨더스트립의 공기량 조절이 주된 개념이므로 우더스트립용 재질의 공기투과율이 매우 중요한 항목이다. 특히 상기 표 2에서와 같이 10kgf/㎠의 공기 압력을 시험편에 적용한 후 부피 변화율을 측정한 결과에 종래품의 경우 -65%로서 공기 투과가 매우 심한 반면, 본 발명의 조성물이 -0.5%로서 공기 투과가 거의 없는 최적의 재료임을 알수 있다.Accordingly, the active sealing system of the present invention is an important item because the air permeability of the material for the weather strip is very important because the control of the air volume of the weather strip according to the speed change of the vehicle is the main concept. In particular, after applying the air pressure of 10kgf / ㎠ to the test piece as shown in Table 2, the air permeability is very severe as -65% in the case of the conventional products, while the composition of the present invention is -0.5% It can be seen that is the optimal material with little.

따라서 본 기술의 신재료를 적용한 능동적 씰링 씨스템을 적용할 경우 전자 감응식 공기주입에 의해 웨더스트립 튜브 (W/STRIP TUBE)부의 잔존공기량을 전자식으로 제어하기 때문에 항시 도어에 대한 면압을 일정하게 유지하게 되어 반영구적인 씰링 성능을 나타낼 수 있다.Therefore, when the active sealing system using the new material of the present technology is applied, the residual air pressure on the door is kept constant at all times because the remaining air volume of the W / STRIP TUBE is controlled electronically by the electromagnetic sensitive air injection. Can exhibit semi-permanent sealing performance.

이에 따라,Accordingly,

1) 차량 속도변화 및 외부 환경변화에 따른 능동적 SEAL성 제어 가능;1) Active SEAL control is possible due to vehicle speed change and external environment change;

2) 반영구적인 SEAL성능 확보 가능;2) Semi-permanent SEAL performance is possible;

3) 부품의 공용화 및 단순화;3) common and simplified parts;

4) 품질안정성 및 색상의 다양화; 및4) diversification of quality stability and color; And

5) 차량내부의 오취 발생 및 도장면 오염 발생 제거할 수 있다.5) Eliminates odor and paint surface contamination inside the vehicle.

Claims (2)

도어에 대한 면압을 일정하게 유지하게 하여 차량속도 변화에 따른 능동적 씰링성 제어 및 장기적인 씰링 성능을 확보하게 하는 능동적 씰링 시스템에 있어서,In the active sealing system to maintain a constant surface pressure on the door to ensure active sealing control and long-term sealing performance according to the change in vehicle speed, 차량의 속도에 따른 실내의 압력차를 측정할 수 있는 압력 센서 및 차량의 속도를 감지할 수 있는 속도 감지 센서를 차량에 장착한 후, 작동기를 도어 내부에 장착하여 웨더스트립 내에 공기량을 조절하도록 하는 웨더스트립의 능동적 씰링 시스템.After installing a pressure sensor that can measure the pressure difference in the room according to the speed of the vehicle and a speed sensor that can detect the speed of the vehicle, the actuator is mounted inside the door to adjust the air volume in the weather strip. Weatherstrip's active sealing system. 능동적 씰링 시스템에 적용하기 위한 자동차 웨더스트립 재질에 있어서,In automotive weatherstrip materials for application in active sealing systems, 폴리부타디엔 100 중량부에 대하여, 카본블랙 (FEF) 15 ∼ 25 중량부, 카본블랙 (HAF) 10 ∼ 20 중량부, 파라핀계 오일 2 ∼ 5 중량부, 실리카계 충전제 10 ∼ 20 중량부, 결합화제 3 ∼ 7 중량부, 연화제 5 ∼ 10 중량부, 노화방지제 3 ∼ 4.5 중량부, 촉진제 1 ∼ 3 중량부, 그리고 황 1 ∼ 2 중량부가 포함되어 있는 웨더스트립용 수지 조성물.15 to 25 parts by weight of carbon black (FEF), 10 to 20 parts by weight of carbon black (HAF), 2 to 5 parts by weight of paraffinic oil, 10 to 20 parts by weight of silica filler, and a binder, based on 100 parts by weight of polybutadiene. 3-7 weight part, 5-10 weight part of softeners, 3-4 4.5 weight part of anti-aging agents, 1-3 weight part of accelerators, and 1-2 weight part of sulfur are contained.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200451648Y1 (en) * 2010-02-25 2011-01-05 김명철 Weekly schedule
CN112923064A (en) * 2021-01-29 2021-06-08 深圳市固特佳制造技术有限公司 Self-expandable sealing ring for mounting glass

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