KR101267942B1 - Rubber components of O-ring for refrigerant compressor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가스차폐성이 우수한 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물을 개시한다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물은, ACN 함량이 30% 내지 38% 인 HNBR 고무로 이루어진 폴리머와, 상기 폴리머 100 중량부 대비 120 내지 180 중량부인 MT 카본블랙으로 이루어진 충진제와, 상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부인 소다 라임 보로 실리케이트글라스(soda-lime-borosilicate glass)를 포함한다. The present invention discloses a rubber composition of an O-ring for a refrigerant compressor having excellent gas shielding properties. The rubber composition of the O-ring for a refrigerant compressor according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a polymer composed of HNBR rubber having an ACN content of 30% to 38%, and 120 to 180 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymer A filler made of MT carbon black and soda-lime-borosilicate glass which is 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
Description
본 발명은 냉장고를 비롯한 냉동공조장치에 적용되는 압축기에서 냉매와 냉동기유의 누출을 방지하는 오링의 고무조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition of the O-ring to prevent leakage of the refrigerant and the freezer oil in the compressor applied to the refrigeration air conditioning apparatus, including the refrigerator.
압축기는 저온저압의 냉매를 고온고압의 기체로 변환하여 응축기로 전달하는 냉장고의 주요한 기관 중 하나이다.The compressor is one of the main engines of the refrigerator which converts the refrigerant of low temperature and low pressure into gas of high temperature and high pressure and delivers it to the condenser.
여기에 사용하는 오링(O-RING)은 고온고압의 환경에서 냉매와 냉동기유의 누출를 방지하는 역할을 하는 고무 부품이다. 압축기용 오링은 냉매뿐 아니라 냉동기유에 대한 저항성, 저온 및 고온고압의 환경에 대한 내성이 요구된다. 압축기용 O-RING의 이상발생 시 냉매 및 냉동기유의 누출로 인하여 냉동기 성능저하를 발생시킬 수 있다. The O-ring used here is a rubber part that serves to prevent leakage of refrigerant and freezer oil in an environment of high temperature and high pressure. O-rings for compressors are required to be resistant not only to refrigerants, but also to refrigeration oil, to low and high temperature and high pressure environments. When abnormality of compressor O-ring occurs, it may cause the decrease of freezer performance due to leakage of refrigerant and freezer oil.
지금까지 냉매는 프레온가스가 주를 이뤄왔으며, 상기 냉매 압축기에 포함된 오링의 재료는 HNBR 고무가 주로 사용되었다.Until now, the refrigerant has been mainly made of freon gas, and the material of the O-ring included in the refrigerant compressor is mainly HNBR rubber.
프레온가스가 오존층파괴물질로 알려지며 대체냉매인 이산화탄소(CO2)가 주목 받고 있으나 이산화탄소 가스의 높은 투과성으로 인해 종래의 HNBR 고무로는 적용이 불가능하다. Freon gas is known as an ozone depleting substance and the alternative refrigerant carbon dioxide (CO2) is attracting attention, but due to the high permeability of the carbon dioxide gas is not applicable to conventional HNBR rubber.
즉, 이산화탄소는 고압으로 되고, 일반적으로 사용되는 고분자 재료에의 투과성 및 용해도가 높기 때문에, 발포가 발생하기 쉽고, 반대로 발포가 발생하지 않더라도 고분자 재료 자신이 이산화탄소를 투과하여 압력 유지나 밀봉이 곤란하다. That is, since carbon dioxide becomes high pressure and has high permeability and solubility to a generally used polymer material, foaming is likely to occur, and on the contrary, even if foaming does not occur, the polymer material itself permeates carbon dioxide, making pressure holding and sealing difficult.
따라서, 이산화탄소의 투과성을 낮추기 위하여, 오링을 종래의 HNBR 고무 대신 부틸고무 조성물(일본 특개 2002-053718)로 적용하거나, 염소화 폴리에틸렌 또는 이와 염화비닐계 수지와의 혼합물(WO 01/09237)을 적용하는 방안이 강구되었다. 그러나 이 경우에는 내열성 및 내마모성이 열화되어서 냉매 압축기용 오링으로는 적합하지 않는다.Therefore, in order to lower the permeability of carbon dioxide, O-ring is applied as a butyl rubber composition (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-053718) instead of the conventional HNBR rubber, or chlorinated polyethylene or a mixture thereof with vinyl chloride resin (WO 01/09237) is applied. The room was devised. However, in this case, heat resistance and abrasion resistance deteriorate, and thus are not suitable as an O-ring for a refrigerant compressor.
이를 보완하기 위하여, 아크릴로니트릴 결합량(ACN 함량)이 40% 이상인 HNBR 고무를 폴리머로 하고, 80 phr 이하의 카본블랙 및 40phr의 그라파이트로 이루어진 충진제를 배합하는 방안(일본 특개 2002-0800639, 한국등록특허 10-0709920)을 고려할 수 있다. 이 경우에는 20% 모듈러스의 값의 저하방지 및 가스 투과성 저하방지를 위하여 ACN 함량이 40% 이상으로 한정함으로써, 저온 유연성이 열화된다는 문제점이 있다. In order to compensate for this, HNBR rubber having an acrylonitrile bond (ACN content) of 40% or more is used as a polymer, and a method of blending a filler consisting of carbon black of 80 phr or less and 40 phr of graphite (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-0800639, Korea) Patent Registration 10-0709920 may be considered. In this case, the ACN content is limited to 40% or more in order to prevent a decrease in the value of 20% modulus and a decrease in gas permeability, thereby deteriorating low temperature flexibility.
또한, 충진제로 카본블랙 이외에 그라파이트를 사용함으로써 비용이 증가되고, 공정이 추가됨으로써 제조시간이 길어진다는 문제점이 있다.In addition, the use of graphite in addition to carbon black as a filler increases the cost, there is a problem that the manufacturing time is longer by adding a process.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 내가스 투과성 및 저온 유연성이 향상되는 동시에, 내마모성, 내열성이 우수한 냉매 압축기용 오링의 고무조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rubber composition of an O-ring for a refrigerant compressor having excellent gas permeability and low temperature flexibility and excellent wear resistance and heat resistance.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물은, ACN 함량이 30% 내지38% 인 HNBR 고무로 이루어진 폴리머와, 상기 폴리머 100 중량부 대비 120 내지 180 중량부인 MT 카본블랙으로 이루어진 충진제와, 상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부인 소다 라임 보로 실리케이트글라스(soda-lime-borosilicate glass)를 포함한다. The rubber composition of the O-ring for a refrigerant compressor according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a polymer made of HNBR rubber having an ACN content of 30% to 38%, and 120 to 180 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymer A filler made of MT carbon black and soda-lime-borosilicate glass which is 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
이 경우, 상기 HNBR 고무는 폴리머 무니 점도 ML1+4(100℃)가 80 내지 95이고, 상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부인 황산바륨을 더 포함할 수 있다.In this case, the HNBR rubber may further include barium sulfate having a polymer Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ° C.) of 80 to 95 and 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
한편, 본 발명의 다른 측면에서, ACN 함량이 30% 내지 38% 인 HNBR 고무로 이루어진 폴리머, 상기 폴리머 100 중량부 대비 120 내지 180 중량부인 N990 카본블랙으로 이루어진 충진제 및 상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부인 황산바륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물을 제공한다.On the other hand, in another aspect of the present invention, a polymer made of HNBR rubber having an ACN content of 30% to 38%, a filler made of N990 carbon black 120 to 180 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer and 1 to 1 part by weight of 100 parts by weight of the polymer Provided is a rubber composition of an O-ring for a refrigerant compressor, comprising 5 parts by weight of barium sulfate.
상기 폴리머 100 중량부 대비 11 내지 20 중량부인 가소제를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가소제는 Bis(2-(2-Butoxyethoxy)Ethyl) Adipate일 수 있다.11 to 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymer may further include a plasticizer. In this case, the plasticizer may be Bis (2- (2-Butoxyethoxy) Ethyl) Adipate.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고무 조성물로 제조된 오링은 내열성 및 저온유연성을 만족하는 동시에 가스차폐성을 만족함으로써, 이산화탄소 냉매를 가진 냉동공조장치에 적용가능하다.The O-ring made of the rubber composition according to the preferred embodiment of the present invention satisfies heat resistance and low temperature flexibility, and at the same time satisfies gas shielding properties, thereby being applicable to a refrigeration and air conditioning apparatus having a carbon dioxide refrigerant.
또한, 충진제로 카본블랙만으로 이루어짐으로써, 비용이 저감되고, 공정이 단순화된다.In addition, since only the carbon black is used as the filler, the cost is reduced and the process is simplified.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물에 대해 상세히 설명하기로 한다. 이 경우, 본 발명에 적용될 수 있는 냉매는 프레온 가스, 이산화탄소 등의 가스 냉매일 수 있다. 본 발명은 보다 바람직하게는 프레온 가스보다 가스차폐성이 어려운 이산화탄소 냉매를 가진 냉동공조장치에 사용될 수 있다.Hereinafter, the rubber composition of the O-ring for the refrigerant compressor according to the preferred embodiment of the present invention will be described in detail. In this case, the refrigerant that can be applied to the present invention may be a gas refrigerant such as freon gas and carbon dioxide. More preferably, the present invention can be used in a refrigeration and air conditioning apparatus having a carbon dioxide refrigerant that is more difficult to shield gas than Freon gas.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물은 폴리머와, 충진제와, 소다 라임 보로 실리케이트글라스(soda-lime-borosilicate glass)를 포함한다. The rubber composition of the O-ring for a refrigerant compressor according to a preferred embodiment of the present invention includes a polymer, a filler, and soda-lime-borosilicate glass.
폴리머는 수소화 아크릴로니트릴 부타디엔 공중합 고무(HNBR 고무)로 이루어진다. 이 경우, 니트릴 함량이 30% 내지 38%이다. The polymer consists of hydrogenated acrylonitrile butadiene copolymer rubber (HNBR rubber). In this case, the nitrile content is 30% to 38%.
한편, HNBR 고무의 ACN 함량을 38% 이하로 함으로써, 종래의 ACN 함량이 40% 이상의 HNBR 고무에 비하여 저온 유연성이 개선된다. On the other hand, by setting the ACN content of the HNBR rubber to 38% or less, the low temperature flexibility is improved as compared to the HNBR rubber having a conventional ACN content of 40% or more.
ACN 함량이 30% 미만인 경우에는 가스 투과성이 현저하게 증가되어 이산화탄소 차폐 효과가 없다. If the ACN content is less than 30%, the gas permeability is significantly increased and there is no carbon dioxide shielding effect.
충진제는 폴리머의 접착성을 향상시키는 한편, 가공성 및 보강성을 높이기 위한 것이다. 이 경우, 상기 충진제는 상기 폴리머 100 중량부 대비 120 내지 180 중량부인 MT 카본블랙으로 이루어진 것이 바람직하다. Fillers are intended to improve the adhesion of the polymer while improving processability and reinforcement. In this case, the filler is preferably made of MT carbon black of 120 to 180 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
MT 카본블랙은 중립열분해(Medium Thermal) 카본블랙이라고 하고, 카본 블랙 분자의 입자경이 201 내지 500nm인 것을 의미한다. 이 경우 상기 카본 블랙은 N990(ASTM CODE)인 것이 보다 바람직하다.MT carbon black is referred to as neutral thermal carbon black, and means that the particle diameter of the carbon black molecules is 201 to 500 nm. In this case, the carbon black is more preferably N990 (ASTM CODE).
본 발명에서는 카본 블랙을 통상의 충진제 량보다 과량으로 충전한다. 통상적으로는 카본 블랙을 100 중량부 이하로 배합한다. 이에 따라서 폴리머 분자 사이의 빈 공간을 메울 수 있어서 밀도가 증가하고 이에 따라서 가스 차폐성이 우수해진다. In the present invention, carbon black is filled in excess of the usual filler amount. Usually, carbon black is blended at 100 parts by weight or less. As a result, the void space between the polymer molecules can be filled to increase the density, thereby providing excellent gas shielding properties.
이와 더불어 입경이 큰 카본블랙을 사용함으로써, 과량의 카본 블랙을 추가하더라도 혼련이 가능하게 된다. 만약 입경이 본 발명보다 작은 카본 블랙을 적용하게 되면 혼련이 잘 되지 않으며, 혼련이 되더라도 경도가 과도하게 상승하여 탄성을 잃어 제품적용에 문제점이 있다.In addition, by using carbon black having a large particle diameter, kneading is possible even if an excessive amount of carbon black is added. If the carbon diameter is smaller than the present invention is applied to the carbon black kneading is not good, even if the kneading is excessively high hardness loses elasticity, there is a problem in the application of the product.
본 발명에 따르면, 입자가 큰 카본 블랙을 사용하고, 상기 카본 블랙을 과량으로 적용함으로써, 가스 투과성을 향상시킨다. 이 경우, 상기 충진제로 카본 블랙만을 사용할 수 있다. 즉, 가스 차폐성을 위하여 카본 블랙 외의 별도의 소재(예를 들어, 그라파이트)가 불필요하다. 이에 따라서 재료비가 저감되고, 공정이 간단해진다.According to the present invention, by using carbon black having large particles and applying the carbon black in excess, gas permeability is improved. In this case, only carbon black may be used as the filler. That is, for gas shielding, a separate material (for example, graphite) other than carbon black is unnecessary. This reduces the material cost and simplifies the process.
과충진으로 발생할 수 있는 경도가 과하게 커지는 현상은 가소제를 과하게 첨가함으로써 방지할 수 있다. 가소제는 고무의 가공성을 개선하는 동시에 제품에 유연성을 부여하기 위해 가해지는 물질이다. 종래에는 상기 가소제를 2 내지 10 phr 정도로 부여하였다. 그러나 본 발명에서는 상기 가소제를 11 내지 20 중량부로 과하게 혼련함으로써, 상기 카본 블랙의 과 충진으로 인한 경도 문제를 해결할 수 있다. 이 경우 상기 가소제는 Bis(2-(2-Butoxyethoxy)Ethyl) Adipate일 수 있다.The excessive increase in hardness that may occur due to overfilling can be prevented by adding too much plasticizer. Plasticizers are substances that are added to improve the processability of rubber and at the same time give the product flexibility. Conventionally, the plasticizer was added at about 2 to 10 phr. However, in the present invention, by excessively kneading the plasticizer to 11 to 20 parts by weight, it is possible to solve the hardness problem due to overfilling of the carbon black. In this case, the plasticizer may be Bis (2- (2-Butoxyethoxy) Ethyl) Adipate.
또한, 카본블랙만을 충진제로 적용함으로써 발생할 수 있는 내열성 및 마모 특성의 열화는, 소다 라임 보로 실리케이트글라스(soda-lime-borosilicate glass) 및/또는 황산바륨을 일정량 배합함으로써 보완가능하다. In addition, deterioration of heat resistance and abrasion characteristics that can occur by applying only carbon black as a filler can be compensated by blending a certain amount of soda-lime-borosilicate glass and / or barium sulfate.
소다 라임 보로 실리케이트글라스는 유리성분이고 안은 비어있는 구형태의 배합제이다. 안이 비어 있어 비중이 0.125~0.6 g/cc로 상당히 낮다.Soda Lime Borosilicate Glass is a free, spherical formulation. Empty inside, specific gravity is very low, 0.125 ~ 0.6 g / cc.
상기 소다 라임 보로 실리케이트글라스는 구형태의 제품으로 제품가공 시 폴리머의 흐름성을 개선한다. 또한, 입자 안이 중공상태인 관계로 열이 내부로 전달되는 것을 방지하여 단열효과도 기대할 수 있다. 또한, 600℃ 고온에서 만들어진 입자가 유리성분이라 열 안정성이 뛰어나서 내열성이 보완되고, 내마모성 또한 보완 된다. 따라서 충진제로 카본블랙만으로 적용하여도 내열성 및 내마모성이 확보된다. 이 경우, 상기 소다 라임 보로 실리케이트글라스는 ㈜3M 사의 GLASS BUBBLE 일 수 있다.The soda lime boro silicate glass is a spherical product that improves the flowability of the polymer during processing. In addition, since the inside of the particle is hollow, heat can be prevented from being transferred to the inside, and heat insulation effect can be expected. In addition, since the particles made at a high temperature of 600 ℃ glass component is excellent thermal stability is complemented by heat resistance, wear resistance is also complemented. Therefore, heat and wear resistance are secured even when carbon black is used as a filler. In this case, the soda lime boro silicate glass may be GLASS BUBBLE of 3M Co., Ltd.
한편, 상기 HNBR 고무는 폴리머 무니 점도 ML1+4(100℃)가 80 내지 95일 수 있다. 폴리머 무니 점도가 80 이상 높아짐으로써 기계적 물성치가 향상된다. 종래에는 고무의 성형성 및 혼련성을 이유로 상기 무니점도를75보다 낮은 것을 사용하였다. 그러나 이러한 문제점은 첨가제로 황산바륨을 배합함으로써 해결된다. Meanwhile, the HNBR rubber may have a polymer Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ° C.) of 80 to 95. By increasing the polymer Mooney viscosity of 80 or more, the mechanical properties are improved. Conventionally, the Mooney viscosity of less than 75 is used for the moldability and kneading property of the rubber. However, this problem is solved by incorporating barium sulfate as an additive.
황산바륨(BASO4)은 천연의 중정석을 분쇄하거나 화학반응을 통하여 제조된다. 통상적으로 황산바륨은 백색 안료로 사용되는 것이다. 즉, 고무가 백색을 낼 필요가 있는 경우, 상기 황산바륨을 1phr 이하로 배합하여서 사용하였다.Barium sulfate (BASO4) is produced by grinding natural barite or by chemical reaction. Barium sulfate is usually used as a white pigment. That is, when the rubber needed to give a white color, the barium sulfate was used in a mixture of 1 phr or less.
그러나, 본 발명에서는 상기 황산바륨이 열 및 용매에 대하여 안정적이여 카본블랙만을 사용한 배합에서 내열 및 내유 특성을 보완해 주는 기능을 한다. 또한, 상기 황산바륨 입자경이 0.1~1마이크로미터로 상당히 미세하여 인장강도, 인열강도의 보강효과도 있다. 또한, 고무와의 혼련성이 좋아 무늬점도가 높은 폴리머가 적용된 배합에서 가공성을 개선하는데 도움이 된다. 이 경우, 상기 황산바륨은 Solvay 사의 Blanc Fixe제품일 수 있다. However, in the present invention, the barium sulfate is stable to heat and solvent, and functions to complement the heat and oil resistance properties in the formulation using only carbon black. In addition, the barium sulfate particle diameter is very fine, 0.1 ~ 1 micrometer, there is also a reinforcing effect of tensile strength, tear strength. In addition, the kneading with the rubber is good, it is helpful to improve the processability in the blended polymer is applied. In this case, the barium sulfate may be a Blanc Fixe product of Solvay.
즉, 본 발명에서는 카본블랙만으로 된 충진제를 과량으로 배합하여서 가스 차단성을 차단하고, 카본블랙만을 충진제로 배합함으로써 열화되는 내열성 및 내마모성은 황산바륨 및/또는 소다 라임 보로 실리케이트글라스를 배합함으로 보완할 수 있다. 또한, 충진제의 과량 배합으로 인한 경도는 가소제를 과량 배합함으로써 조절할 수 있다. That is, in the present invention, the gas-blocking property is blocked by adding an excessive amount of carbon black only filler, and the heat resistance and abrasion resistance deteriorated by blending only carbon black as a filler can be compensated by blending barium sulfate and / or soda lime boro silicate glass. Can be. In addition, the hardness due to the excessive blending of the filler can be adjusted by the excessive blending of the plasticizer.
또한, 폴리머를 ACN 함량이 낮은 HNBR 고무를 사용함으로써 저온 유연성을 확보하였고, 무니 점도를 높도록 하여서, 기계적 물성치를 향상시켰다. In addition, low-temperature flexibility was ensured by using HNBR rubber having a low ACN content in the polymer, and the Mooney viscosity was increased to improve mechanical properties.
한편, 본 발명은 가교제와 가교조제와, 노화방지제를 더 포함할 수 있다. On the other hand, the present invention may further comprise a crosslinking agent, a crosslinking aid, and an anti-aging agent.
가교제(cross-linking agent)는 고무 조성물을 구성하는 단량체들을 상호 가교(cross-link)하는 기능을 한다. 본 발명에서는 가교제로서 과산화물 가황계를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 가교제는 상기 폴리머 100 중량부 대비 5 내지 10 중량부를 가지는 것이 바람직하다.The cross-linking agent functions to cross-link the monomers constituting the rubber composition. In this invention, a peroxide vulcanization system can be used as a crosslinking agent. In this case, the crosslinking agent preferably has 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
노화 방지제는 유기고분자 재료의 노화를 방지하는 역할을 한다. 노화방지제는 노화현상의 주요 인자인 산소에 의해서 자동 노화되는 연쇄반응을 정지시키는 작용을 한다. 본 발명에서는 노화방지제로 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline 및 SUNNOC(㈜대래신흥)을 적용할 수 있으며, 이 경우 폴리머 100 중량부 당 1 내지 5 중량부의 함량을 가질 수 있다. Antiaging agents serve to prevent aging of organic polymeric materials. Antioxidants act to stop the chain reaction of automatic aging by oxygen, a major factor in aging. In the present invention, 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline and SUNNOC (Daerae Shinheung) can be applied as an anti-aging agent, and in this case, it may have a content of 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer.
가교조제는 고무 조성물의 가교 속도를 증가시키는 한편, 측쇄(side chain) 반응을 방지하여 가교 밀도를 증가시키기 위한 것이다. 본 발명의 가교조제는 스테아린산 및 산화마그네슘을 적용할 수 있으며, 이 경우 상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 3 중량부를가질 수 있다.
The crosslinking aid is for increasing the crosslinking density of the rubber composition while preventing side chain reaction. The crosslinking aid of the present invention may be applied with stearic acid and magnesium oxide, in this case may have 1 to 3 parts by weight relative to 100 parts by weight of the polymer.
상기와 같은 본 발명에 따른 차량의 써머스탯 오링의 고무 조성물이 종래의 차량의 써머스탯 오링의 고무 조성물보다 저온 유연성이 우수함과 동시에 내열성 또한 우수하다는 것은 아래 표 1과 표 2에 의해 더욱 명확하게 이해될 수 있다.Understand that the rubber composition of the thermostat O-ring of the vehicle according to the present invention as described above is excellent in low temperature flexibility and excellent heat resistance at the same time as the rubber composition of the thermostat O-ring of the conventional vehicle more clearly by Table 1 and Table 2 below. Can be.
표 1은 본 실험에서 사용된 본 발명에 따른 냉매 압축기용 오링의 조성물(이하, "실시예"라고 칭한다.) 및 종래 CO2 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물(이하, "비교예"라고 칭한다.)를 구성하는 물질을 비교하여 나타낸 것이다. Table 1 shows the composition of the O-ring for the refrigerant compressor according to the present invention (hereinafter referred to as "Example") used in this experiment and the rubber composition of the O-ring for the conventional CO2 refrigerant compressor (hereinafter referred to as "Comparative Example"). It is shown by comparing the material constituting the.
실시예는 비교예보다 ACN 함량이 낮은 HNBR 고무를 폴리머로 적용하였고, 충진제를 MT 카본블랙으로 과량 사용하였다. 또한, 가소제 또한 비교예 대비 과량으로 배합하였으며, 황산 바륨을 새롭게 추가 배합하였다.
In the examples, HNBR rubber having a lower ACN content than the comparative example was used as a polymer, and the filler was used in excess of MT carbon black. In addition, the plasticizer was also blended in excess compared to the comparative example, and barium sulfate was newly added.
2) Zetpol 2010 : ACN 함량 36.2% HNBR POLYMER, ZEON
3) N990 : MT Carbon black, Cancarb
4) PERCUMYL D : Dicumyl Peroxide, NOF
5) MgO : Magnesium oxide, KYOWA Chemical
6) Stearic Acid : 스테아린산, NATOLEO
7) VULKANOX HS/LG : 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline, Lanxess
8) SUNNOC : Selected Special Wax, 大來新興
9) RS107 : Bis(2-(2-Butoxyethoxy)Ethyl) Adipate, ADENKA
10) Blanc Fixe : BaSO4, Solvay1) Zetpol 1020: ACN content 44.2% HNBR POLYMER, ZEON
2) Zetpol 2010: ACN content 36.2% HNBR POLYMER, ZEON
3) N990: MT Carbon black, Cancarb
4) PERCUMYL D: Dicumyl Peroxide, NOF
5) MgO: Magnesium oxide, KYOWA Chemical
6) Stearic Acid: Stearic Acid, NATOLEO
7) VULKANOX HS / LG: 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydroquinoline, Lanxess
8) SUNNOC: Selected Special Wax, 大 來 新興
9) RS107: Bis (2- (2-Butoxyethoxy) Ethyl) Adipate, ADENKA
10) Blanc Fixe: BaSO4, Solvay
표 2는 냉동기유침작시험, 저온회복시험, 및 압축 시험 결과 상기 실시예와 비교예의 물성을 비교 표시한 표이다. 이 경우, 냉동기유침적시험은 150℃의 주위 분위기에서 70시간 노출시킨 다음 그 경도 변화를 관찰하였으며, KS M 6518의 규격을 만족하였다. Table 2 is a table comparing the physical properties of the Example and Comparative Example results of the freezer oil deposition test, low temperature recovery test, and compression test. In this case, the freezer oil deposition test was observed for 70 hours in the ambient atmosphere of 150 ℃ after the hardness change was observed, satisfying the specifications of KS M 6518.
저온회복시험은 저온 영역에서의 변형 회복성을 시험하는 것으로 TR-10 내한성 시험을 행하였다. TR-10은 미리 가해놓은 50%의 변형이 10% 회복할 때의 온도를 측정하는 시험을 말하는 것으로 메탄올을 침적시킨 상태에서 행하였다. 이 경우에도 KS M 6518의 규격을 만족하였다.The low temperature recovery test was a test of deformation recovery in the low temperature region, and the TR-10 cold resistance test was performed. TR-10 refers to a test for measuring the temperature when 10% recovery of 50% of the strain applied in advance is carried out while methanol was deposited. Also in this case, the standard of KS M 6518 was satisfied.
압축시험은 150℃의 주위 분위기에서 70시간 노출시킨 다음 그 압축영구줄음율 변화를 관찰하였으며, KS M 6518의 규격을 만족하였다. The compression test was observed for 70 hours in the ambient atmosphere at 150 ℃ and observed the change in compression permanent strain, and satisfies the standard of KS M 6518.
또한, 실환경장착시험은 이산화탄소를 적용한 냉장고의 압축기에 장착하여 6개월간 진행되었다.In addition, the actual environmental test was carried out for 6 months by mounting on a compressor of a refrigerator using carbon dioxide.
그 결과, 저온회복시험에서, 실시예는 10% 회복할 때의 온도가 -29.6℃로, 비교예의 -16.5℃보다 훨씬 저온에서 회복 가능하다. 이를 통하여 실시예는 저온 회복성이 우수함을 알 수 있다.As a result, in the low temperature recovery test, the Example can recover at a temperature much lower than -16.5 占 폚 of -29.6 占 폚 when 10% recovery. Through this, it can be seen that the embodiment is excellent in low temperature recovery.
이와 더불어 압축시험을 통한 압축 영구줄음율(%) 시험 결과, 실시예는 비교예와 동일한 압축영구줄음율을 가짐으로써 기계적 물성치가 열화되지 않고 종래와 동등 수준임을 알 수 있다.In addition, as a result of the compression set (%) test through the compression test, it can be seen that the embodiment has the same compression set as the comparative example, the mechanical properties are not deteriorated and equivalent to the conventional ones.
또한, 냉동기유 침적 시험에서 실시예는 체적이 줄어들어 이산화탄소의 침투로 인한 부피팽창 효과를 감쇄하여 내구성이 향상됨을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the embodiment in the refrigeration oil deposition test is reduced in volume to reduce the volume expansion effect due to the penetration of carbon dioxide to improve durability.
한편, 실환경 평가를 통하여 비교예는 냉장고의 성능이 저하되는 문제가 발생하였으나, 실시예는 그 성능을 유지하여 이산화탄소에 적합한 재료임을 알 수 있었다.On the other hand, the comparative example caused a problem that the performance of the refrigerator deteriorated through the actual environment evaluation, it was found that the embodiment is a material suitable for carbon dioxide by maintaining the performance.
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물은 비교예에 비하여 저온유연성이 우수함과 동시에, 내가스투과성이 향상됨을 알 수 있다. As described above, the rubber composition of the O-ring for a refrigerant compressor according to the embodiment of the present invention is excellent in low temperature flexibility and improved in permeability as compared with the comparative example.
(150℃×70H)Freezer oil deposition
(150 ℃ × 70H)
(Methanol 침적)Low temperature recovery test
(Methanol deposition)
(150℃×70H)Compression test
(150 ℃ × 70H)
(실환경장착)Product Evaluation
(Mounted environment)
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
Claims (5)
상기 폴리머 100 중량부 대비 120 내지 180 중량부인 MT 카본블랙으로 이루어진 충진제;
상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부인 소다 라임 보로 실리케이트글라스(soda-lime-borosilicate glass); 및
상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부인 황산바륨;
을 포함하는 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물.Polymers consisting of HNBR rubber having an ACN content of 30% to 38%;
Filler consisting of MT carbon black of 120 to 180 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer;
1 to 5 parts by weight of soda lime boro silicate glass (soda-lime-borosilicate glass) relative to 100 parts by weight of the polymer; And
1 to 5 parts by weight of barium sulfate relative to 100 parts by weight of the polymer;
O-ring rubber composition for a refrigerant compressor comprising a.
상기 HNBR 고무는 폴리머 무니 점도 ML1+4(100℃)가 80 내지 95인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물.The method of claim 1,
The HNBR rubber is a rubber composition of the O-ring for refrigerant compressors, characterized in that the polymer Mooney viscosity ML 1 + 4 (100 ℃) is 80 to 95.
상기 폴리머 100 중량부 대비 120 내지 180 중량부인 MT 카본블랙으로 이루어진 충진제; 및
상기 폴리머 100 중량부 대비 1 내지 5 중량부인 황산바륨;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물.Polymers consisting of HNBR rubber having an ACN content of 30% to 38%;
Filler consisting of MT carbon black of 120 to 180 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer; And
1 to 5 parts by weight of barium sulfate relative to 100 parts by weight of the polymer;
O-ring rubber composition for a refrigerant compressor comprising a.
상기 폴리머 100 중량부 대비 10 내지 20 중량부인 가소제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Rubber composition of the O-ring for a refrigerant compressor further comprises a plasticizer of 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer.
상기 가소제는 Bis(2-(2-Butoxyethoxy)Ethyl) Adipate인 것을 특징으로 하는 냉매 압축기용 오링의 고무 조성물.5. The method of claim 4,
Said plasticizer is Bis (2- (2-Butoxyethoxy) Ethyl) Adipate rubber composition of the O-ring for the refrigerant compressor, characterized in that.
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