KR100335832B1 - 타이어용 비오염성 고무 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어용 고무 조성물에 내산화성 노화방지제로서 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀(Octylthiomethylated styrenated Phenol)과 내오존성 노화방지제로서 불포화 아세탈을 적용하므로써 내오존성을 향상시켜 발열에 의한 노화방지제의 소모와 크랙발생 및 성장을 감소시킬 수 있는 비오염성 림 플렌지(Rim Flange) 및 사이드월 고무 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 내산화성 노화방지제로서 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀(Octylthiomethylated styrenated Phenol)과 내오존성 노화방지제로서 불포화 아세탈을 포함하는 노화방지 시스템이 적용된 비오염성 고무 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 림 플렌지 고무 조성물은 오염성과 비오염성으로 나뉘며, 화이트 사이드월 (White sidewall) 쪽에 사용되는 림 플렌지에는 백테 변색에 영향을 주지않기 위해, 특히 비오염성이 바람직하다.
기존의 비오염성 림 플렌지 및 사이드월 고무 조성물에 사용되어온 비오염성 노화방지제는 그 수 및 종류가 부족하며, 매우 취약한 내산화 및 내오존 성능을 가지고 있다. 또한 BHT, SPN 등과 같이 분자량이 작고 휘발성이 큰 내산화성 노화 방지제가 통상적으로 사용되고 있는데, 이들은 주행시 발열에 의해 빠르게 소모되며, 구조적으로 스트레스가 집중되어 있는 부위에서는 크랙 발생이 쉽게 일어나는 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 본 발명에서는 내산화성 노화방지제와 내오존성 노화방지제를 함께 포함하는 노화방지 시스템이 적용된 비오염성 고무 조성물을 제공하므로써 내산화, 내오존성을 개선하여 발열에 의한 노화방지제의 소모 및 크랙 발생과 성장을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 타이어용 고무 조성물에 내산화성 노화방지제로서 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀과 내오존성 노화방지제로서 불포화 아세탈을 함께 적용시키는 것을 특징으로 하는 비오염성 고무 조성물에 관한 것이다.
상세하게는, 본 발명의 고무 조성물은 원료고무에 내산화성 노화방지제로서 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀 0.5~5phr, 내오존 노화방지제로서 불포화 아세탈 0.5~5phr를 적용하여 정적, O-Ring, 동적 내오존성능을 더욱 향상시킬 수 있는 림 플렌지용 고무 조성물이다.
본 발명의 고무 조성물에서 원료 고무는 특별히 한정되지는 않으나 천연고무(NR)와 부타디엔 고무(BR)의 블렌드가 적합하고, 특히 천연고무와 부타디엔 고무가 55/45phr 비율로 배합된 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀은 분자구조가 크고 녹는점이 높으며, 본 발명의 고무 조성물에 0.5~5phr 적용되는 것이 바람직하다.
옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀의 일반적인 구조식은 다음과 같다.
(n=0,1,2 또는 3, m=0,1,2 또는 3)
본 발명에서 사용되는 불포화 아세탈은 싸이클릭 불포화 아세탈이 바람직하며, 본 발명의 고무 조성물에 0.5~5phr 적용되는 것이 바람직하다.
본 발명에서 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀 및 불포화 아세탈을 각각 0.5phr 미만으로 사용시에는 효과가 미흡하며, 각각 5phr을 초과하여 적용할 경우 과포화되어 노방효과의 차이가 거의 없으며, 또한 비용이 상승된다.
본 발명의 고무 조성물은 림 플렌지 뿐 아니라 타이어의 사이드 월 및 기타 비오염성 제품에도 적용될 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
실시예
아래 표 1의 배합비에 따라 고무시편을 제조하여 가류물성, 노화 전후의 인장물성, 내오존특성 등의 물성을 평가하였으며, 그 결과를 아래 표 2에 나타내었다. 내오존 특성은 상기 표 1의 배합비로 제조된 고무를 폭 1㎝로 절단하여 신장기를 이용하여 신장시킨 후 암실에서 약 24시간동안 실온 방치하여 제조된 고무시편을 사용하여 평가하였다.
*노방제 1: 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀
(Octylthiomethylated styrenated Phenol)
*노방제 2: 싸이클릭 불포화 아세탈(Cyclic unsaturated acetal)
TMDQ: 중합된 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린(polymerized 2,2,4-trimetyl-1,2-dihydroquinoline)
BHT: 2,6-디-터셔리-부틸-p-크레졸(2,6-di-tert-butyl-p-cresol)
SPN: 스티렌화 페놀(styrenated phenol: 파우더 타입)
액상 IR: 액상-이소프렌 고무(Liquid-isoprene rubber)
S/A: 스테아르산
주1) 내오존 특성 평가조건
- 정적 : 40℃, 50pphm(오존농도), 25% 신장
- O-Ring : 40℃, 50pphm(오존농도), 환시편 클립 이용
- 동적 : 40℃, 50pphm(오존농도), 20% 신장
* 크랙 레이트
- 크랙수: A<B<C
- 크랙의 크기 및 깊이: 1<2<3<4<5
실시예 1의 경우는 노화방지제로서 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드페놀을 단독 적용한 것이며, 실시예 2의 경우는 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀과 싸이클릭 불포화 아세탈을 함께 적용한 것이다. 이들 실시예의 노화후 물성 유지력은 비교예에 비하여 실시예 1에서는 약 20%, 실시예 2에서는 약 12%정도 더 우수하며, 내오존특성의 경우도 향상되었으며, 특히 노화방지제 1, 2를 병용한 실시예 2의 경우 크게 향상된 것으로 평가되었다.
이상의 실시예 및 비교예에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 의한 타이어의 비오염성 고무 조성물은 인장물성 및 가공물성 등은 기존의 조성물과 동등하거나 더 우수한 수준으로 유지하면서 내오존성을 향상시켜 발열에 의한 노화방지제의 소모와 크랙발생 및 성장을 감소시킬 수 있는 효과를 가진다.
Claims (4)
- 천연고무와 부타디엔 고무가 블렌드된 고무를 주성분으로 하는 타이어용 고무 조성물에 있어서, 노화방지제로서 0.5phr~5phr의 옥틸티오메틸레이티드 스타이레네이티드 페놀과 0.5phr~5phr의 싸이클릭 불포화 아세탈을 함께 포함하는 것을 특징으로 하는 비오염성 고무 조성물.
- 삭제
- 제 1항에 있어서, 상기 고무 조성물은 타이어 림플렌지용 고무 조성물인 것을 특징으로 하는 비오염성 고무 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 고무 조성물은 타이어 사이드월용 고무 조성물인 것을 특징으로 하는 비오염성 고무 조성물.
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