KR100211353B1 - 타이어 인너라이너용 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 인너라이너용 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명은 할로겐화 부틸고무 100중량부에 대해 카본블랙 40 내지 80중량부, 방향족계 및 탄화수소계 수지의 혼합물 5 내지 20중량부, C5탄화수소계 수지 2 내지 10중량부, 오일 2 내지 10중량부, 촉진제 0.5 내지 2중량부, 산화아연 0.5 내지 5중량부 및 황 0.1 내지 2중량부로 이루어지되, 할로겐화 부틸고무의 물리적 가소제로서 에스테르계의 디옥틸 세바카테를 2 내지 10중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어의 인너라이너용 고무 조성물을 제공하는 것이다.
이와 같은 고무 조성물은 물리적 가소제인 에스테르계의 디옥틸 세바카테를 사용하여 할로겐화 부틸고무의 단점인 가공성을 향상시키고, 동시에 내공기투과성, 내열성 및 내크랙성을 향상시킨다.

Description

타이어 인너라이너용 고무조성물
본 발명은 타이어 인너라이너용 고무조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 부틸고무의 물리적 가소제로 사용되는 팽창 오일 대신 에스테르계의 디옥틸 세바카테(Dioctyl sebacate)(이하, DOS라 함)를 사용하여 내열성 및 내크랙성을 향상시킨 타이어 인너라이너용 고무조성물에 관한 것이다.
타이어의 인너라이너에는 부틸 고무 또는 할로겐화 부틸고무를 사용하여 내공기투과성, 내열성 및 내크랙성 등을 유지하고 있으나, 이러한 부틸 고무 또는 할로겐화 부틸고무는 혼합을 비롯한 가공시 분자량의 감소가 거의 없어서 가공성에 불리한 단점이 있다.
이런 단점을 해결하기 위해 종래에는 파라핀성 오일(paraffinic oil) 또는 나프텐성 오일(naphthenic oil)을 물리적 가소제로서 사용하여 혼합성 및 압출 가공성을 향상시키고자 하였다.
그러나, 이러한 파라핀성 오일 또는 나프텐성 오일의 경우에는 부틸 고무 또는 할로겐화 부틸고무의 장점인 내공기투과성, 내열성 및 내크랙성을 감소시키는 단점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여 부틸 고무 또는 할로겐화 부틸 고무의 물리적 가소제인 파라핀성 오일 또는 나프텐성 오일을 사용하는 경우와 동등한 수준의 가공성을 유지하면서 내공기투과성, 내열성 및 내크랙성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 할로겐화 부틸고무 100중량부에 대해 카본블랙 40 내지 80중량부, 방향족계 및 탄화수소계 수지의 혼합물 5 내지 20중량부, C5탄화수소계 수지 2 내지 10중량부, 오일 0 내지 10중량부, 촉진제 0.5 내지 2중량부, 산화아연 0.5 내지 5중량부 및 황 0.1 내지 2중량부로 이루어지되, 할로겐화 부틸고무의 물리적 가소제로서 에스테르계의 디옥틸 세바카테를 2 내지 10중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어의 인너라이너용 고무조성물이다.
상기에서, 할로겐화 부틸고무 대신 부틸고무를 사용할 수 있다.
또한, 할로겐화 부틸고무로는 구체적으로 저분자량 브롬-부틸(상품명: MDB2222) 또는 보통의 분자량을 갖는 브롬-부틸(상품명:MDB2255)이 이용될 수 있다.
상기에서 할로겐화 부틸고무의 물리적 가소제로 사용된 에스테르계 디옥틸 세바카테는 본 발명에서 2 내지 10중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 2중량부 미만을 사용하는 경우 물리적 가소제로서의 효과가 미미하여 배합고무의 점도를 증가시키는 문제점이 있고, 10중량부를 초과 사용한 경우에는 모듈러스가 너무 낮아서 고무 구조를 지탱할 수 없다는 문제점이 있다.
상기에서, 카본 블랙은 질소 흡착 표면적이 30 내지 120㎡/g이고, DBP 흡유량이 60 내지 120㎤/100g인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 실시예로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
실시예 1
저분자량의 브롬-부틸고무(할로겐화 부틸고무 1)를 주성분으로 하여 하기의 표 1에 나타난 성분비로 첨가제를 혼합하여 고무 시트를 준비하고, 이 고무를 170℃에서 15분간 가류하였다.
실시예 2 내지 3
보통의 분자량을 갖는 브롬-부틸고무(할로겐화 부틸고무 2)를 주성분으로 하여 하기의 표 1에 나타난 성분비로 첨가제를 혼합하여 고무 시트를 준비하고, 이 고무를 170℃에서 15분간 가류하였다.
비교예 1
실시예 1과 동일한 할로겐화 부틸고무를 사용하고, 표 1에 나타난 바와 같이 첨가제의 함량만 달리하여 동일한 방법으로 실시하였다.
비교예 2
실시예 2 및 3과 동일한 할로겐화 부틸고무를 사용하고, 표 1에 나타난 바와 같이 첨가제의 함량만 달리하여 동일한 방법으로 실시하였다.
배합제 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
할로겐화 부틸고무 1 100 - - 100 -
할로겐화 부틸고무 2 - 100 100 - 100
카본 블랙 58 58 55 58 58
오일 - 2 6 6 6
DOS 6 4 4 - -
스테아린산 1 1 1 1 1
석유계 수지3 8 8 8 8 8
석유계 수지4 5 5 5 5 5
황 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
촉진제 1 1 1 1 1
산화아연 2 2 2 2 2
할로겐화 부틸고무 1 : 저분자량의 브롬-부틸, 상품명 : MDB2222
할로겐화 부틸고무 2 : 보퉁의 분자량의 브롬-부틸, 상품명 : MDB2255
석유계 수지 3 : 방향족계와 탄화수소계 수지의 혼합물, 상품명 : FR120
석유계 수지 4 : C5계 탄화수소계 수지, 상품명 : ESCOREZ 1102
시험예
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 얻은 고무의 내공기투과성, 노화 전후의 내크랙성 및 노화 전후의 신장률을 다음과 같은 항목으로 측정하였다.
이 결과를 표 2에 나타내었다.
ML1+4
무니 점도계(Mooney Viscometer)를 이용한 5분 후의 점도를 나타내는 것으로 ASTM D1646-93으로 측정한다.
신장률(％)
신장하는 경우 파괴가 일어나기 까지의 신장율을 의미하는 것으로 ASTM D412-92로 측정한다.
Fatigue to Failure(Kcycle)
반복 피로를 통해 끊어지기 까지의 피로 사이클(cycle)를 의미하는 것으로 ASTM D430-73으로 측정한다.
DeMattia(Kcycle)
반복 피로를 통해 크랙이 성장한 길이를 나타내는 것으로 ASTM D813-87로 측정한다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
ML1+4(@125℃) 49 50 43 54 50
내공기투과상수(E-10) 2.0 2.3 2.9 2.5 3.8
신장률(％)
노화전 890 830 840 820 820
노화후 770 700 760 660 670
Fatigue to Failure(Kcycle) 820 875 1236 717 803
DeMattia(크랙성장 길이(㎜) @80 Kcycle)
노화전 6.82 5.19 4.67 6.95 5.72
노화후 14.84 12.44 12.05 18.87 13.81
노화조건 : 100℃, 1주일
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 할로겐화 부틸고무 1을 동일하게 사용한 실시예 1과 비교예 1을 비교해 보면, DOS를 사용한 실시예 1의 고무가 내공기투과성, 신장률, 내열성 및 내크랙성 등 모두에서 우수하였고, 할로겐화 부틸고무 2를 동일하게 사용한 실시예 2 내지 3 및 비교예 2를 비교해 보면, DOS를 사용한 실시예 2 내지 3의 고무가 내공기투과성, 신장률, 내열성 및 내크랙성 등 모두에서 우수하였다.
이와 같은 본 발명의 고무 조성물은 물리적 가소제로서 에스테르계 디옥틸 세바카테를 사용하여 할로겐화 부틸고무의 단점인 가공성을 향상시키고, 동시에 내공기투과성, 내열성 및 내크랙성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 할로겐화 부틸고무 100중량부에 대해 카본블랙 40 내지 80중량부, 방향족계 및 탄화수소계 수지의 혼합물 5 내지 20중량부, C5탄화수소계 수지 2 내지 10중량부, 오일 0 내지 10중량부, 촉진제 0.5 내지 2중량부, 산화아연 0.5 내지 5중량부 및 황 0.1 내지 2중량부로 이루어지되, 할로겐화 부틸고무의 물리적 가소제로서 에스테르계의 디옥틸 세바카테를 2 내지 10중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어의 인너라이너용 고무조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 할로겐화 부틸고무 대신 부틸 고무를 사용한 타이어의 인너라이너용 고무조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기의 카본 블랙은 질소 흡착 표면적이 30 내지 120㎡/g이고, DBP 흡유량이 60 내지 120㎤/100g인 타이어의 인너라이너용 고무조성물.
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