KR20240032261A - 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CMB(Carbon Master Batch) 및 FMB(Final Master Batch)를 통해 제조되는 내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물에 있어서, 상기 CMB에서는 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 제1 카본필러 45 내지 55 중량부, 제2 카본필러 48 내지 55 중량부, 가소제 15 내지 10 중량부, 필러 1.5 내지 4.5 중량부, 제1 가공조제 4 내지 10 중량부 및 노방제 1.5 내지 2.5 중량부를 포함하고, 상기 FMB에서는 상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 가류제 0.2 내지 0.3 중량부, 제2 가공조제 0.3 내지 0.5 중량부, 제3 가공조제 2.0 내지 2.6 중량부 및 가류지연제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하며, 상기 아크릴 고무는 염소 2% 함량의 활성화 염소계인 것을 특징으로 한다.
즉 본 발명은 활성화 염소계 아크릴 고무로 조성되는 호스 조성물을 개발함으로써 고내열성, 내한성 등의 물성을 향상시킬 수 있는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물을 제안하고자 한다.

Description

고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물{High heat resistance acrylic elastic material hose composition}
본 발명은 활성화 염소계 아크릴 고무로 조성되는 호스 조성물을 개발함으로써 고내열성, 내한성 등의 물성을 향상시킬 수 있는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물에 관한 것이다.
아크릴 고무 조성물은, 내열성ㆍ내유성이 우수하기 때문에 자동차의 엔진룸 내의 호스 부품이나 시일(seal) 부품에 사용되고 있다. 그러나 최근의 배기가스 대책, 엔진의 고출력화 등에 따라 사용 열적 조건이 더욱 엄격해졌기 때문에, 지금까지 이상의 내열성이 요망되고 있다.
또한 미가황된 아크릴 고무는 혼련 시에 벤버리, 혼련기, 오픈 롤과 같은 혼련기의 금속면에 부착되기 쉽고, 혼련 후의 청소 처리가 필요한 경우가 종종 있다. 그 때문에 금속면으로의 점착이 적고, 가공성이 우수한 아크릴 고무가 요구되고 있다.
가공성, 기계적 특성, 압축 영구 왜곡 특성, 내열성 등의 균형을 겸비한 아크릴 고무 재료로서, 카르복실기를 가교석(架橋席)으로 한 아크릴 고무 조성물이나, 아크릴 고무 조성물에 특정한 카본 블랙을 배합하는 기술 등이 알려져 있다.
또한 아크릴 고무의 내열성 개량에 대한 접근으로서, 아크릴 고무에 익스트림 엘라스토머(플루오로카본 고무, 플루오로 실리콘 고무, 실리콘 고무 등의 내열성이나 내유성이 우수한 성질을 갖는 엘라스토머)를 블랜드하는 수단이 있으며, 예를 들면 아크릴 고무에 실리콘 고무를 블랜드하고, 과산화물 가교하는 기술이 알려져 있다.
금속면과의 점착 방지에 대해서는, 아크릴 고무에 에스테르계 왁스, 파라핀계 왁스, 실리콘 오일 등, 내부 이형제의 첨가가 효과적이다. 예를 들면, 롤 점착성의 개량에 대하여, 아크릴 고무에 대하여 분자 내에 메타크릴기를 갖는 실리콘 오일을 첨가하는 기술이 보고되어 있다.
그러나 카르복시기 함유 아크릴 고무에 대하여 어떠한 기재도 없고, 내열성에 대한 효과도 분명하지 않다. 카르복시기 함유 아크릴 고무는 내열성이 우수한 한편, 롤 점착성이 열화되어 이것을 해결하는 방법이 요구되고 있다.
또한 내유성, 압축 영구 왜곡성 등을 개량하기 위해 불포화 디카르복실산 모노알킬에스테르 공중합 아크릴계 엘라스토머와, 아민계의 가황제를 조합한 아크릴 고무 조성물도 알려져 있다. 그러나 이 아크릴 고무 조성물은 가황물의 내열성이 불충분하여, 개선이 요구되고 있다.
한국 등록특허공보 제10-1758399호(2017.07.10.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
활성화 염소계 아크릴 고무로 조성되는 호스 조성물을 개발함으로써 고내열성, 내한성 등의 물성을 향상시킬 수 있는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호소 조정물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물은 CMB(Carbon Master Batch) 및 FMB(Final Master Batch)를 통해 제조되는 내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물에 있어서, 상기 CMB에서는 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 제1 카본필러 45 내지 55 중량부, 제2 카본필러 48 내지 55 중량부, 가소제 15 내지 10 중량부, 필러 1.5 내지 4.5 중량부, 제1 가공조제 4 내지 10 중량부 및 노방제 1.5 내지 2.5 중량부를 포함하고, 상기 FMB에서는 상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 가류제 0.2 내지 0.3 중량부, 제2 가공조제 0.3 내지 0.5 중량부, 제3 가공조제 2.0 내지 2.6 중량부 및 가류지연제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하며, 상기 아크릴 고무는 염소 2% 함량의 활성화 염소계인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 제1 카본필러는 카본블랙 N550, 상기 제2 카본필러는 카본블랙 N774인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 가소제는 Bis[2-(2-butoxyethoxy)ethyl] hexanedioate인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 필러는 TAIC(Trially isocyanurate), a hydrous magnesium silicate로 구성되는 제1 필러와, SIDISTAR T-120으로 구성되는 제2 필러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 상기 제1 필러 1 내지 3 중량부, 상기 제2 필러 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 제1 가공조제는 2-(사이클로헥실싸이오)-1H-아이소인돌-1,3(2H)-다이온로 구성되는 제1-1 가공조제와, Polyoxyethlene octadecyl ether phosphate로 구성되는 제1-2 가공조제와, 옥타데칸오익 산, 2,2-비스(((1-옥소옥타데킬)옥시)메틸)- 1,3-프로판디일로 구성되는 제1-3 가공조제 및 1-Octadecanamine로 구성되는 제1-4 가공조제로 구성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 상기 제1-1 가공제조 1 내지 3 중량부, 상기 제1-2 가공조제 0.5 내지 1.5 중량부, 상기 제1-3 가공조제 2 내지 4 중량부, 상기 제1-4 가공조제 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 노방제는 4-(1-methyl-1-phenylethyl)-N-[4-(1-methyl-1-phenylethyl)phenyl]aniline로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 가류제는 sulfur로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 제2 가공조제는 Fatty acids, tallow, hydrogenated, potassium salts로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 제3 가공조제는 Fatty acids, C14-18 and C16-18-unsatd., sodium salts로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 가류지연제는 2-(사이클로헥실싸이오)-1H-아이소인돌-1,3(2H)-다이온로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물은 활성화 염소계 아크릴 고무로 조성되는 호스 조성물을 개발하고, 개발된 호스 조성물에 대한 소재 내열성, 제품내열성, 내유성, 압축영구 줄음율, 내오존성 등의 물성 평가를 통해 제품의 신뢰성을 담보할 수 있다.
또한 본 발명은 기존에 대외 수입에 의존하던 소재를 동등 또는 그 이상을 물성을 갖는 소재를 개발하여 국산화함으로써 경제성을 물론이고, 글로벌 경쟁에서 보다 효과적으로 대응할 수 있는 토대를 마련할 수 있다.
또한 본 발명은 아레니우스 관계식 기법을 이용하여 고내열성 아크릴계 탄성소재의 수명을 예측하기 위한 실험식을 도출하고, 도출된 실험식을 통해 수명을 예측함으로써 제품의 보증기간을 규명하며, 이를 통해 제품의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재와 현 양산품의 Heat loss, Ash, MV를 나타내는 비교례,
도 2는 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재를 이용한 양산 평가 제품과, 표면 상태를 나타내는 비교례,
도 3은 본 발명에 따른 아레니우스 관계식을 통해 실험식을 돌출하기 위한 과정을 나타내는 도면,
도 4는 도 3에 의하여 도출된 실험식에 의한 고내열성 아크릴계 탄성소재와 양산품의 수명 시험 평가 결과를 나타내는 비교례,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재에 대한 시험성적서.
본명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시례를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시례를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "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, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물은 CMB(Carbon Master Batch)에서 반제품 상태로 배합되고, FMB(Final Master Batch)에서 CMB 상태의 컴파운드를 배합하게 된다.
먼저 CMB에서는 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 제1 카본필러 45 내지 55 중량부, 제2 카본필러 48 내지 55 중량부, 가소제 15 내지 10 중량부, 필러 1.5 내지 4.5 중량부, 제1 가공조제 4 내지 10 중량부 및 노방제 1.5 내지 2.5 중량부를 포함하여 구성된다.
다음으로 FMB에서는 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 가류제 0.2 내지 0.3 중량부, 제2 가공조제 0.3 내지 0.5 중량부, 제3 가공조제 2.0 내지 2.6 중량부 및 가류지연제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 제1 카본필러는 카본블랙 N550, 제2 카본필러는 카본블랙 N774으로 구성된다.
또한 본 발명에 따른 가소제는 Bis[2-(2-butoxyethoxy)ethyl] hexanedioate으로 구성된다.
또한 본 발명에 따른 필러는 TAIC(Trially isocyanurate), a hydrous magnesium silicate로 구성되는 제1 필러와, SIDISTAR T-120으로 구성되는 제2 필러를 포함하여 구성된다. 이 경우 필러는 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 제1 필러 1 내지 3 중량부, 상기 제2 필러 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 제1 가공조제는 2-(사이클로헥실싸이오)-1H-아이소인돌-1,3(2H)-다이온로 구성되는 제1-1 가공조제와, Polyoxyethlene octadecyl ether phosphate로 구성되는 제1-2 가공조제와, 옥타데칸오익 산, 2,2-비스(((1-옥소옥타데킬)옥시)메틸)- 1,3-프로판디일로 구성되는 제1-3 가공조제 및 1-Octadecanamine로 구성되는 제1-4 가공조제로 구성된다.
이 경우 제1 가공조제는 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 제1-1 가공제조 1 내지 3 중량부, 제1-2 가공조제 0.5 내지 1.5 중량부, 제1-3 가공조제 2 내지 4 중량부, 제1-4 가공조제 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 노방제는 4-(1-methyl-1-phenylethyl)-N-[4-(1-methyl-1-phenylethyl)phenyl]aniline로 구성되고, 가류제는 sulfur로 구성되는 것이 바람직하다.
또한 제2 가공조제는 Fatty acids, tallow, hydrogenated, potassium salts로 구성되고, 제3 가공조제는 Fatty acids, C14-18 and C16-18-unsatd., sodium salts로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
마지막으로 본 발명에 따른 가류지연제는 2-(사이클로헥실싸이오)-1H-아이소인돌-1,3(2H)-다이온로 구성되는 것이 바람직하다.
아래 표 1은 본 발명에 따른 호스 조성물에 대한 배합비율을 나타내는 것으로, 각 물질은 최적의 배합량을 나타내고 있다.
본 발명에 따른 아크릴계 탄성소재는 Cl 2% 함량의 활성화 염소계를 기준으로 최적 배합비를 선정하였으며, 도 1은 이러한 아크릴계 탄성소재와 양산품에 대한 Htea loss, Ash, Mv 검증하였으며, 검증 결과 양산품인 유니마텍 NOK社 Polymer와 유사한 무늬 점도 수준을 가지는 것을 확인하였다.
이하에서는 상기한 바와 같은 배합비를 갖는 아크릴계 탄성소재에 대한 물성 평가 결과를 설명하기로 한다.
아래 표 2는 고내열성 아크릴계 탄성소재 적용 컴파운드 미가황 물성평가 결과이다.
현 양상품 대비 무늬 점도가 #P-1-2(본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재)에서 유사 수준인 것으로 확인되어 양산 평가 시료로 결정하였다.
#P-1-1(비교군은) PA-312로 에폭시기를 함유한 아크릴 고무를 비교군으로 선정하였다. 또한 #P-1-3은 고내열 아크릴계 탄성소재에 경도를 증가시켰다.
또한 평가 제품은 #P-1E(ENG Vacuum)과 #P-1I(Inter Cooler)를 양상 평가 제품으로 제작 및 평가하였다.
이 경우 LAB 평가시 #P-1-1 (양산 Polymer 적용_비교군), #P-1-2 (고내열 아크릴 탄성소재), #P-1-3(고내열 + 경도 UP) 제품으로 검증 후 양산품 유사 수준의 Mooney Viscosity 값을 확인 하였으며, Rheometer 측정을 통하여 가류 여부를 검증 하였다.
표 3는 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재 적용 컴파운드 기본 물성에 대한 평가 결과이다.
검증 결과 LAB 및 양산 물성 평가시 정량적 목표, 특히 인장강도를 6.0Min 기준 대비 만족하고 있는 것을 확인할 수 있다.
표 4은 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재 적용 컴파운드 물성평가에 대한 평가 결과이다.
정량적 물성 평가 기준으로 소재 내열서, 제품내열성, 내유성, 압축영구 줄음율, 내오존성 평가 결과 정량적 목표를 만족하는 것을 확인할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재에 대한 자체 물성 평가를 공인받기 위해 도 5 내지 도 8과 같이 물성 성적서를 통해 검증하였다.
이 경우 ENG Vacuum 소재는 인장강도, 오존성시험을 통해 목표를 만족하는 것을 검증하였고, INTER COOLER 소재의 경우 인장강도, 압축영구 줄음율, 내열노화성 및 내유성 등의 목표를 만족하는 것을 검증하였다.
특히 도 7에서는 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재에 대한 고분자의 유리전이온도(Tg)가 ??40℃ 이하로 정량 목표를 만족하는 것으로 검증하였다.
도 2는 ENG Vacuum(#P-1E)와 Inter Cooler(#P-1I)를 압출/가류를 통해 제작 시, 제품 표면 상태가 양호한 것을 확인할 수 있다.
한편 본 발명에서는 아레니우스 관계식 기법을 이용하여 고내열성 아크릴계 탄성소재의 수명을 예측할 수 있다.
아레니우스(Arrhenius) 관계식은 고무 제품의 초기 특성값의 일정한 변화가 발생하는 시점을 수명으로 판단하게 된다. 도 3은 시간-온도 Master Curve 관계식을 나타내고 있다.
이는 가속노화 시험을 통해 한계 시점(신장률 100%) 시간 데이터를 확보하고, 온도와 한계 시점 시간의 상관회귀분석을 통해 실험식을 산출하게 된다. 이렇게 산출된 실험식을 통해 고무 제품의 수명을 예측하는 것이 가능하다.
[표 5]는 수명 시험 시료와 그 시험결과를 나타내고 있다.
현 양산품 재질과 본 발명에 따른 고내열성 아크릴계 탄성소재 재질을 바탕으로 가속 노화 온도를 130℃ ~ 190℃ 영역대의 온도를 설정하여 가속 노화 시험을 실시하였다. 이 경우 한계 시점은 신장률 100%되는 범위로 설정하였으며, 설정 근거는 Dupont 한계 수명 시점 연구 근거를 바탕으로 설정하였다.
도 4에 도시된 바와 같이 아레니우스 관계식을 이용한 온도와 수명시간 확인 결과 선형적인 관계가 있음을 확인할 수 있으며, 도출된 실험식을 바탕으로 실측값과 예측값 편차 번위 내에서 일치함에 따라 실험식을 이용하면 미 실험영역(200℃ ~ 300℃)에서 수명 시간을 예측하는 것이 가능하게 된다.
ACM 재질에 따라 아레니우스 관계식을 통해 노화 온도 거동을 확인 할 수 있다. 수명시간영향도는 고내열성 아크릴계 탄성소재(개발품)이 ACM(양산품)보다 큰 것으로 나타났다.
또한 ACM 재질 노화 온도별 수명 예측을 통하여 ACM의 상용 온도 및 노화 수명 시간을 확인하였고, 고내열성 아크릴계 탄성소재 및 ACM(양산품)의 상용온도거동은 130℃ ~ 170℃영역으로 추정된다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시례를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시례가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. CMB(Carbon Master Batch) 및 FMB(Final Master Batch)를 통해 제조되는 내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물에 있어서,
    상기 CMB에서는 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 제1 카본필러 45 내지 55 중량부, 제2 카본필러 48 내지 55 중량부, 가소제 15 내지 10 중량부, 필러 1.5 내지 4.5 중량부, 제1 가공조제 4 내지 10 중량부 및 노방제 1.5 내지 2.5 중량부를 포함하고,
    상기 FMB에서는 상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 가류제 0.2 내지 0.3 중량부, 제2 가공조제 0.3 내지 0.5 중량부, 제3 가공조제 2.0 내지 2.6 중량부 및 가류지연제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하며,
    상기 아크릴 고무는 염소 2% 함량의 활성화 염소계인 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 카본필러는 카본블랙 N550, 상기 제2 카본필러는 카본블랙 N774인 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가소제는 Bis[2-(2-butoxyethoxy)ethyl] hexanedioate인 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 필러는
    TAIC(Trially isocyanurate), a hydrous magnesium silicate로 구성되는 제1 필러와, SIDISTAR T-120으로 구성되는 제2 필러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 상기 제1 필러 1 내지 3 중량부, 상기 제2 필러 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 가공조제는
    2-(사이클로헥실싸이오)-1H-아이소인돌-1,3(2H)-다이온로 구성되는 제1-1 가공조제와, Polyoxyethlene octadecyl ether phosphate로 구성되는 제1-2 가공조제와, 옥타데칸오익 산, 2,2-비스(((1-옥소옥타데킬)옥시)메틸)- 1,3-프로판디일로 구성되는 제1-3 가공조제 및 1-Octadecanamine로 구성되는 제1-4 가공조제로 구성되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 아크릴 고무 100 중량부에 대하여 상기 제1-1 가공제조 1 내지 3 중량부, 상기 제1-2 가공조제 0.5 내지 1.5 중량부, 상기 제1-3 가공조제 2 내지 4 중량부, 상기 제1-4 가공조제 0.5 내지 1.5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 노방제는 4-(1-methyl-1-phenylethyl)-N-[4-(1-methyl-1-phenylethyl)phenyl]aniline로 구성되는 것을 특징으로 하는 내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가류제는 sulfur로 구성되는 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 가공조제는 Fatty acids, tallow, hydrogenated, potassium salts로 구성되는 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 가공조제는 Fatty acids, C14-18 and C16-18-unsatd., sodium salts로 구성되는 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 가류지연제는 2-(사이클로헥실싸이오)-1H-아이소인돌-1,3(2H)-다이온로 구성되는 것을 특징으로 하는 고내열성 아크릴계 탄성소재 호스 조성물.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09137029A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Nok Corp アクリルゴム組成物
KR20150125816A (ko) * 2014-04-30 2015-11-10 (주) 세흥 자동차 냉각호스용 내열 절연 epdm 조성물 및 그 조성물을 이용한 냉각호스
KR101758399B1 (ko) 2009-08-20 2017-07-14 덴카 주식회사 아크릴 고무 조성물 및 그의 가교체
KR20200134389A (ko) * 2019-05-21 2020-12-02 평화산업주식회사 내열성 및 내화학성이 우수한 고무호스 조성물 및 이를 이용한 고무호스
KR20200143570A (ko) * 2019-06-13 2020-12-24 평화산업주식회사 전기절연성이 향상된 라디에이터 호스 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09137029A (ja) * 1995-11-16 1997-05-27 Nok Corp アクリルゴム組成物
KR101758399B1 (ko) 2009-08-20 2017-07-14 덴카 주식회사 아크릴 고무 조성물 및 그의 가교체
KR20150125816A (ko) * 2014-04-30 2015-11-10 (주) 세흥 자동차 냉각호스용 내열 절연 epdm 조성물 및 그 조성물을 이용한 냉각호스
KR20200134389A (ko) * 2019-05-21 2020-12-02 평화산업주식회사 내열성 및 내화학성이 우수한 고무호스 조성물 및 이를 이용한 고무호스
KR20200143570A (ko) * 2019-06-13 2020-12-24 평화산업주식회사 전기절연성이 향상된 라디에이터 호스 조성물

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