KR0177630B1 - 스틸코드 부식억제용 배합고무 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스틸코드 부식억제용 배합고무에 관한 것으로, 더 상세하게는 타이어, 컨베이어 벨트, 동력 전송 벨트 및 타이 및 벨트와 같은 고무 제품의 보강제로 사용되는 강선을 감싸는데 사용되는 고무에 있어서, 강선-고무 복합체의 부식성을 감소시킬 수 있는 배합고무에 관한 것이다.

Description

스틸코드 부식억제용 배합고무

본 발명은 스틸코드 부식억제용 배합고무에 관한 것으로, 더 상세하게는 타이어, 컨베이어 벨트, 동력 전송 벨트 및 타이 및 벨트와 같은 고무제품의 보강제로 사용되는 강선을 감싸는데 사용되는 고무에 있어서, 강선-고무 복합체의 부식성을 감소시킬 수 있는 배합고무에 관한 것이다.

일반적으로 타이어, 컨베이어 벨트, 동력 전송 벨트 및 타이밍 벨트 같은 제품은 강도유지를 위해 강선 보강재를 사용한다. 예를들어, 공기압 래디얼 타이어는 황동이 피복된 강선을 일정한 직경으로 신선한 후 용도에 적합하도록 조화시킨 코드를 사용하여 보강한다. 코드는 단일강선으로 사용할수 있으나 통상적으로 사용용도 및 목적에 의해 여러가닥을 조합시켜 사용한다. 따라서, 타이어를 제조하기 위해서는 스틸코드를 일정한 간격으로 배열시키고, 스틸코드위에 배합고무를 사용용도에 적합하도록 일정한 두께로 입혀 사용하게 된다.

스틸코드는 타이어의 용도에 따라 단위 폭당 일정수의 스틸코드를 배열한 후 그 상하층에 천연고무, 합성고무 또는 천연고무와 합성고무를 일정한 비로 혼합한 고무에 카본블랙과 여러종류의 화학약품을 첨가하여 혼합한 고무를 일정 두께 입혀 사용한다.

고무가 입혀진 시트는 타이어의 크기에 맞도록 사각으로 절단하여 사용하게 되며, 타이어의 벨트를 사용되는 시트는 일정한 각을 주어 절단하나 카카스로 사용되는 시트는 스틸코드를 중심으로 90도로 절단하여 사용한다.

여기서 배합고무의 조성은 타이어의 종류나 사용되는 용도에 따라 다르다. 강선과 고무의 복합체는 승용차용 타이어의 경우에는 벨트부, 소형 트럭 및 트럭-버스용 타이어의 경우에는 벨트, 카카스, 비드부를 보강하는데 사용된다. 그중에서 카카스는 타이어의 비드와 비드사이를 감싸고 있는 부분으로서, 자동차의 하중을 지지하고, 타이어의 트레드와 자동차의 림 사이의 조향력을 전달해야 되므로 다양한 변형과 응력을 받는다.

따라서 카카스 스틸코드에 부식이 발생하게 되면 피로특성이 크게 저하되고 강선과 고무사이의 접착층이 파괴되기 때문에 이 부분에서 파열이 발생되어 타이어를 사용할 수 없게 되어 많은 물적, 인적 손실을 야기시킨다.

따라서 본 발명은 강선-고무 복합체의 부식성을 감소시키기 위해 사용될수 있는, 배합고무에 관한 것이다.

즉, 본 발명은 강선-고무 복합체의 내부식성을 향상시켜 고무제품의 내구력을 증가시키기 위해, 고무의 보강재로 사용되는 카본블랙, 실리카 및 단섬유를 혼합하여 배합시킨 배합고무에 관한 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

통상 강선-고무 복합체에 사용되는 고무 조성은 그 용도에 따라 다르나, 고무를 100으로 하여 카본블랙 40-80부, 혹은 카본블랙 40-60부에 실리카를 5-20부 혼합하여 사용하고 있다. 카본블랙도 고무의 기계적 물성을 고려하여 종류를 선택하나 주로 N326, N351, N330 카본블랙을 사용한다. 그리고 실리카는 하이드레이티드 실리카를 많이 사용하고 특수하게는 실리카에 고무를 그라프팅시켜 사용하는 경우도 있다.

그러나 본 발명에서 따른 배합고무는 표면적이 작은 카본블랙을 10-40 중량부로 소량 사용함은 특징으로 한다. 일반적으로 강선-고무 복합체에 있어서 강선의 부식성은 전기저항성이 낮을 때 커지게되므로 전기저항성을 높이기 위하여 카본블랙의 함량을 10-40 중량부로 하는 것이 바람직하고, 표면적이 클수록 고무의 보강성은 좋으나 공정성 및 전기저항성이 낮게 되므로 표면적이 작은 카본블랙이 바람직하다.

본 발명에 따른 배합고무는 실리카를 10-40 중량부로 많이 사용함을 특징으로 한다. 또한 필요한 기계적 강도 및 전기 저항성을 증가시키기 위하여 단섬유를 5-40 중량부를 함유한다. 여기서 단섬유로는 나이론, 폴리에스터, 레이온 아라미드 등이 바람직하다.

[실시예 1]

전기 저항성을 측정하기 위해 특수 오옴 측정기를 사용하여 측정하였고, 부식정도를 평가키 위해 통상 접착시험에 많이 사용되는 H-TEST 블록에 스틸코드를 삽입시킨 후 145℃에서 35분간 가황시킨 후 스틸코드가 중앙에 위치하도록 적당한 크기로 절단하였다.

절단된 시편을 35℃, 5% 소금물속에서 24시간 담가 놓았다.

용액에서 시편을 제거한 후 철의 무게를 측정하여 부식정도를 평가하였다.

표 1에는 배합고무의 조성과 전기 저항값 및 부식량을 나타냈다. 표 2에 시험타이어의 시험결과를 나타냈다. 타이어의 하중값의 120% 하중을 가한 상태에서 35㎞/h로 타이어가 파괴가 발생할 때 까지 시험을 실시하였다. 부식정도를 확인하기 위해 인너라인이 즉, 타이어 안쪽에 공기의 누출을 막아주는 얇은 고무피막(즉, 튜브를 대신하는 고무피막)에 조금씩 상처를 내고 약200㎖ 물을 넣었다.

파괴된 타이어에서 스틸코드를 채취하여 부식 상태를 금속 현미경 및 전자현미경으로 조사하였다.

본 발명에 따른 배합고무의 전기 저항성을 측정한 결과 표 1에서와 같이 기존 사용한 고무에 비해 전기 저항성을 10배 이상 증가시킴을 확인할 수 있다. 또한 현미경 조사 결과 본 발명의 배합고무를 사용한 타이어에서는 거의 부식상태를 확인할 수 없었으나 종래의 타이어에서는 다량의 녹이 발생되었고 특히 고무가 침투되지 않고 강선끼리 마찰된 부분과 각 층간이 마찰된 부분에서 녹의 발생이 심하였다. 또한 강선의 강력도 비교하였다.

상기 본 발명의 실시예에서 알수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 배합고무를 사용하면 스틸코드등 강선의 내구력 증가로 안정성이 보장되고 재생성 향상으로 자원절약을 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 스틸코드를 보강하는 배합고무에 있어서, 스틸코드를 감싸는 배합고무가 고무 100에 대해 카본블랙 10-40 중량부, 실리카 10-40 중량부, 단섬유 5-40 중량부를 함유함을 특징으로 하는 스틸코드 부식억제용 배합고무.
2. 제1항에 있어서, 단섬유가 나이론, 폴리에스터, 레이온 아라미드로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 스틸코드 부식억제용 배합고무.