KR100554000B1

KR100554000B1 - 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무조성물

Info

Publication number: KR100554000B1
Application number: KR1020040093009A
Authority: KR
Inventors: 강창환; 임성수
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2004-11-15
Filing date: 2004-11-15
Publication date: 2006-02-22

Abstract

본 발명은 재생타이어 제조시 트래드가 마모된 타이어(Case)에 기 가류된 새로운 트래드 고무를 가황에 의해 접착시키 위하여 사용하는 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물을 제공하는 바, 이는 천연고무를 원료고무로 포함하면서 Hi-Rosin계 점착제를 사용하고 디티오카바메이트계 촉진제와 티우람계 촉진제를 병용함으로써 냉간 가류시에도 접착력이 우수하고 가류시간도 저온 가류에 적합하며 내구성 또한 향상시킬 수 있어 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무로서 유용하다.

Description

트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물{Rubber composition for cushion gum for cold cure of truck and bus recycling tire}

본 발명은 트럭/버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 조성물에 관한 것으로서, 재생타이어 제조시 트래드가 마모된 타이어(Case)에 기 가류된 새로운 트래드 고무를 가황에 의해 접착시키 위하여 사용하는 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물에 관한 것이다.

재생타이어는 트래드가 마모된 타이어에 새로운 트래드 고무를 가황에 의해 밀착시킨 것으로 열 가류(Hot Cure)와 냉간 가류(Cold Cure)의 두 가지 재생 방식이 있다.

여기서, 열 가류는 마모된 타이어(case)에 미가류된 새로운 트래드 고무를 붙이고 이를 패턴이 조각된 금형 몰드에서 약 130℃이상의 고온의 가류 조건에서 제조하는 방식이며, 냉간 가류는 마모된 타이어에 이미 패턴 형상이 가류되어 완성된 새로운 트래드 고무를 120℃ 이하의 저온 가류 조건에서 제조하는 방식이다.

따라서, 열 가류는 미가류물인 트래드 고무를 가류시키기 위해 고온의 온도를 부여할 수 있는 스팀식 가류기 또는 전기 가류기를 사용하지만, 냉간 가류는 트래드 고무가 이미 가류되어 있기에 마모된 타이어와 기 가류되어진 트래드와의 접착만이 필요하므로 저온에서 장시간 가류가 가능한 챔버 형의 가류기를 사용한다.

이와 같이 열 가류 방식은 고온을 부여하기 때문에 제조 과정상 미가류가 발생할 수 있는 가능성이 적고 이에 따라 쿠션 검 컴파운드의 가류 시간도 고온에 맞게 설정해야 한다. 그러나, 냉간 가류 방식은 저온에서 가류되므로 케이스와 가류되어진 새로운 트래드를 접착시켜줄 수 있는 쿠션 검의 미가류 발생 가능성이 높고, 트래드와 케이스 간 가황에 의해 접착이 되기 위해서는 가류 시간이 저온 조건이 적합하게 설정되어야 한다.

또한 재생을 위해 트래드 부위가 버핑(Buffing)된 케이스의 #4 Belt와의 접착력 확보뿐만 아니라 쿠션 검의 위치가 신생 타이어의 언더 트레드와 같기 때문에 이와 유사한 성능을 가질 수 있는 폴리머 선정 및 카본블랙의 선택과 점착제 사용이 필수적이다.

이에, 본 발명은 재생타이어 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물을 제공하기 위한 것으로서, 케이스와 트래드간의 접착 성능을 확보하기 위해 천연고무 폴리머 기재에 특정 결정성(Colloidal Properties)을 가지는 카본블랙 일정량과 접착력 향상을 위한 점착제(Tackifier) 및 저온 가류 조건에 필요한 가류계를 가지도록 하면 서, 가류계에 대한 설정은 저온 가류용 컴파운드이기에 가류시간을 짧게 가져가야 하므로 초촉진제인 디티오카바메이트계와 모듈러스 수준을 유지시켜주기 위해 티우람계 촉진제를 병행 사용한 고무 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물은 천연고무로 이루어진 원료 고무 100중량부, 질소 흡착 비표면적이 75~90mg/g이며 DBP 흡유량이 95~110cc/100g이고 TINT값이 100~110인 카본블랙 30~40중량부, Hi-Rosin계 점착제 1~4중량부, 황 2~5중량부, 촉진제로 디티오카바메이트계 촉진제 0.5~1.0중량부 및 티우람계 촉진제 1~2중량부를 포함하는 것임을 그 특징으로 한다.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물에 있어서 원료고무는 천연고무이다.

본 발명 조성 중 사용되는 카본블랙은 질소흡착 비표면적이 75~90mg/g이며 DBP 흡유량이 95~110cc/100g이고 Tint 값이 100~110인 카본블랙인 바, 이같은 결정 구조를 갖는 카본블랙을 사용하게 되면 가공성 및 발열 측면에서 유리하다. 이같은 구조의 카본블랙의 함량은 원료고무 100중량부에 대해 30~40중량부인 바, 그 함량이 원료고무 100중량부에 대해 30중량부 미만이면 보강성이 저하되고 40중량부 초과면 발열측면 및 점착 측면에서 문제가 있을 수 있다.

한편, Hi-Rosin계 점착제는 점착 성능을 확보하기 위해 사용되는 것으로서 그 함량은 원료고무 100중량부에 대해 1~4중량부이다. 만일, 점착제의 함량이 4중량부를 초과하게 되면 점착성능은 향상시킬 수 있으나, 과점착 성능에 의한 가공성 저하 및 적정 사용량 초과에 따른 비용 상승의 문제가 있을 수 있다.

냉간 가류용 쿠션 검인 점을 고려하여 저온에서의 가류를 위해 황을 2~5중량부로 포함하는 바, 이때 황은 불용성 황을 사용하는 것이 접착력을 유지하는 측면에서 바람직하다.

가류 촉진제로는 디티오카바메이트계 촉진제와 티우람계 촉진제를 병용하는 바, 여기서 디티오카바메이트계 촉진제의 구체 예로는 아연 디부틸디티오카바메이트를 들 수 있고 티우람계 촉진제의 구체 예로는 N,N'-테트라메틸 티우람 디설파이드를 들 수 있다. 디티오카바메이트계 촉진제의 함량은 원료고무 100중량부에 대해 0.5~1.0중량부인 것이 바람직한 바, 그 함량이 원료고무 100중량부에 대해 0.5중량부 미만이면 가류시간이 길어져서 저온가류에 적합하지 않으며 1.0중량부 초과면 제조과정 중 스코치 발생의 가공성 측면이 불리하게 된다. 그리고, 티우람계 촉진제의 함량은 원료고무 100중량부에 대해 1~2중량부인 것이 바람직한 바, 만일 그 함량이 1중량부 미만이면 모듈러스가 낮아지게 되고 2중량부 초과면 모듈러스가 너무 상승하게 되어 점착성능 저하 및 과가류에 의한 고무 물성 저하가 우려된다.

그밖에, 본 발명의 고무 조성물은 통상의 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물에서 첨가되는 산화아연, 스테아린산, 프로세스 오일, 노화방지제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있음은 물론이다.

이하 본 발명을 다음의 실시예와 비교예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나, 이것이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 및 비교예 1 내지 2

다음 표 1과 같은 조성으로 통상의 방법에 따라 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무를 제조하였다.

비교예 1은 점착제를 포함하지 않은 경우이며 비교예 2는 촉진제로서 디티오카바메이트계 촉진제를 사용하지 않은 경우이다.

배합제	실시예	비교예 1	비교예 2
천연고무	100	100	100
카본블랙 (1)	36	36	36
산화아연	3	3	3
스테아린산	2	2	2
프로세스 오일	10	10	10
점착제 (2)	2	-	2
노화방지제	0.5	0.5	0.5
불용성 유황	2	2	2
촉진제 1 (3)	0.5	0.5	-
촉진제 2 (4)	1.5	1.5	2.0

※(1) : 질소 흡착 비표면적이 75~90mg/g이며 DBP 흡유량이 95~110cc/100g이고 TINT값이 100~110인 카본블랙.

(2) : Hi-Rosin계(Modified Wood Rosin of 10~15% Terpene Oil), 산가 55~60mgKOH/g인 점착제

(3) : Dithiocarbamate계(Zinc Dibutyldithiocarbamate) 촉진제

(4) : Thiuram계(N,N'-tetramethyl thiuram Disulfide) 촉진제

이와 같은 고무 조성물을 가류 온도 115℃에서 가류하였으며, 냉간 가류용 챔버를 이용해 버스용 타이어(11R22.5)를 제조하여 실내 내구 평가를 하여 그 결과 를 다음 표 2에 나타내었다. 다음 표 2의 물성 결과는 150℃에서 가류한 물성 결과이며, 내구용은 115℃에서 제조하였다.

배합제	실시예	비교예 1	비교예 2
100% Modulus (kg/㎠)	23	23	22
Tackness(Index)	100	70	95
t30 / t90	1.0 / 2.5	1.0 / 2.6	1.5 / 2.5
내구 시험 결과(hrs)	75	45	32

상기 표 2의 결과로부터, 비교예에 비하여 모듈러스 수준은 유사하지만 접착력은 비교예보다 실시예가 우수하며 가류 시간도 저온 가류에 적합하게 설정되었음을 알 수 있다. 또한, 버스용 타이어 실내내구 결과도 Failure 시간이 비교예 대비 실시예가 약 1.6~2.3배 향상된 결과를 보여주고 있음을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 천연고무를 원료고무로 포함하면서 Hi-Rosin계 점착제를 사용하고 디티오카바메이트계 촉진제와 티우람계 촉진제를 병용하여 얻어진 고무 조성물은 냉간 가류시에도 접착력이 우수하고 가류시간도 저온 가류에 적합하며 내구성 또한 향상시킬 수 있어 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무로서 유용하다.

Claims

천연고무로 이루어진 원료 고무 100중량부, 질소 흡착 비표면적이 75~90mg/g이며 DBP 흡유량이 95~110cc/100g이고 TINT값이 100~110인 카본블랙 30~40중량부, Hi-Rosin계 점착제 1~4중량부, 황 2~5중량부, 촉진제로 디티오카바메이트계 촉진제 0.5~1.0중량부 및 티우람계 촉진제 1~2중량부를 포함하는 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물.
제 1 항에 있어서, 황은 불용성 유황인 것임을 특징으로 하는 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물.
제 1 항에 있어서, 디티오카바메이트계 촉진제는 아연 디부틸디티오카바메이트이고, 티우람계 촉진제는 N,N'-테트라메틸 티우람 디설파이드인 것임을 특징으로 하는 트럭 버스용 재생 타이어의 냉간 가류용 쿠션 검 고무 조성물.