KR100593033B1

KR100593033B1 - 타이어 비드 윤활제 조성물

Info

Publication number: KR100593033B1
Application number: KR1020050023717A
Authority: KR
Inventors: 박성수; 김용성
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-06-28

Abstract

본 발명은 비드 윤활제 조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체 12∼15중량％, 아민화합물 5∼7중량％, 폴리옥시에틸렌 글리콜 4∼6중량％, 소포제 0.1∼1중량％, 아미드가 부가된 카르복시산 유도체 10∼12중량％, 알킬 설포석시네이트 0.1∼0.5중량％ 및 잔부의 물로 이루어진 비드 윤활제 조성물로 특히 트럭 및 버스와 같은 대형 타이어에 적합한 비드 윤활제 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체, 아민화합물, 폴리옥시에틸렌 글리콜, 소포제, 아미드가 부가된 카르복시산 유도체, 알킬 설포석시네이트 및 물로 이루어진 비드 윤활제 조성물의 제공을 목적으로 한다.

Description

타이어 비드 윤활제 조성물{Tire bead lubricant composition}

도 1은 시험예 2에서 비드 고무의 흡습정도의 측정결과를 나타낸 그래프이다.

타이어 윤활제는 다양한 림 부위에서 타이어 장착 및 탈착이 용이하도록 윤활작용을 하는 것으로 그 용도에 따라 여러 가지 형태로 사용되고 있다.

타이어 윤활제는 용도에 따라 분류하면 대체로 자동차 제조회사에서 사용하 는 림 윤활제, 운수업체에서 사용하는 림 윤활제, 타이어 제조업체에서 타이어 검사시 사용하는 림 윤활제 등으로 크게 나뉠 수 있다.

특히 타이어 제조업체에서 사용하는 림 윤활제는 타이어 유니포미티 머신(tire uniformity machine)에 사용되는데 다음과 같은 특징을 필요로 한다.

첫째, 적당한 윤활성 및 이형성을 갖추어 타이어 장착 및 탈착이 용이해야 한다. 윤활성이 적을 경우 타이어 장착 및 탈착에 문제가 발생할 수 있으며, 윤활성이 과다할 경우 슬립(slip) 현상이 발생할 수 있다.

둘째, 균일한 도포를 위해 분산성이 우수해야 한다.

셋째, 미려(美麗)한 타이어 외관을 위해서 림 윤활제 건조 후 잔사(residue)가 없어야 한다.

넷째, 건조속도를 최적 상태로 하여 타이어 유니포미티 머신 대기 중 림 윤활제가 건조되지 않아야 하며, 일단 윤활제가 림에 도포도면 빨리 건조되어 제2의 오염을 막아야 한다.

다섯째, 림 장착 부위는 금속으로 만들어져 있어 림 윤활제 자체 부식을 막을 수 있어야 한다.

그러나 종래 림 윤활제는 주로 사용하는 실리콘계 윤활제는 윤활성 상승을 위해 실리콘 함량을 증가시켜야 하고, 건조속도가 빠르기 때문에 도포량을 증가시켜 건조속도를 조절해야 하고, 도포량 증가에 따라 타이어 외관에 흔적 또는 자국을 남겨서 외관 품질을 하락하는 문제가 있다.

비실리콘계 윤활제는 내습성(耐濕性)이 우수해야 한다. 즉, 보통의 실리콘계 윤활제는 건조 후 수분을 흡수하게 되면 다시 윤활 성능을 발휘하게 되는데 이러한 성질은 타이어를 휠에 장착할 때 슬립현상이 크게 문제가 될 수 있다.

한편 본 발명과 관련된 종래 기술로서 한국공개특허 제1997-0042982호에 프로필렌글리콜, 노닐페놀, 아질산나트륨, 메타규산나트륨 및 물로 이루어진 타이어 조립용 윤활제 조성물이 있다.

상기 선행 기술에 언급된 윤활제는 윤활성, 건조성 등의 측면에 비중을 두고 있으나, 본 발명의 타이어 비드 윤활제 조성물은 비실리콘계 윤활제에 관한 것으로서 내습성(耐濕性)에 큰 비중을 두고 있으며 또한 주요한 구성성분이 서로 상이하므로 본원과 상기 선행기술은 기술적 구성이 서로 상이하다.

상기에서 언급한 문제를 해결하기 위한 안출된 본 발명은 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체, 아민화합물, 폴리옥시에틸렌 글리콜, 소포제, 아미드가 부가된 카르복시산 유도체, 알킬 설포석시네이트 및 물로 이루어진 비드 윤활제 조성물의 제공을 목적으로 한다.

상기에서 언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 알킬렌 옥사이드(Alkylene oxide)가 부가된 카르복시산 유도체 12∼15중량％, 아민화합물(amine compound) 5∼7중량％, 폴리옥시에틸렌 글리콜(polyoxyethylen glycol) 4∼6중량％, 소포제 (defoamer agent) 0.1∼1중량％, 아미드(amide)가 부가된 카르복시산 유도체 10∼12중량％, 알킬 설포석시네이트(alkyl sulfosuccinate) 0.1∼0.5중량％ 및 잔부의 물로 이루어진 비드 윤활제 조성물을 나타낸다.

본 발명의 비드 윤활제 조성물에서 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체는 계면장력을 낮추고, 습윤성(wetting)을 향상시키기 위해 상용한다.

본 발명에서 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체에 있어서 알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1-부텐 옥사이드, 2-부텐 옥사이드, 1,1-디메틸에틸렌 옥사이드, 시클로펜텐 옥사이드, 시클로헥센 옥사이드, 1-페닐에틸렌 옥사이드, 1-비닐에틸렌 옥사이드, 1-트리플루오로메틸에틸렌 옥사이드 중에서 선택된 어느 하나의 알킬렌 옥사이드를 사용할 수 있다.

본 발명의 비드 윤활제 조성물에서 아민화합물은 습윤작용과 부식을 방지하기 위해 사용한다.

본 발명의 비드 윤활제 조성물 중에서 아민화합물은 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민의 모노아민, 디아민 또는 트리아민을 사용할 수 있다.

모노아민의 1차 아민의 일예로 메틸아민, 에틸아민, 아닐린, 1-나프틸아민, 시클로헥실아민 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.

모노아민의 2차 아민의 일예로 디메틸아민, 디에틸아민, 디페닐아민, N-메틸아닐린, 디시클로헥실아민 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.

모노아민의 3차 아민의 일예로 트리메틸아민, N,N-디메틸아닐린 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.

디아민의 일예로 에틸렌디아민, p-페닐렌디아민 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.

트리아민의 일예로 디에틸렌트리아민, 1,3,5-트리아미노벤젠 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.

본 발명의 비드 윤활제 조성물에서 폴리옥시에틸렌 글리콜은 윤활작용과 습윤작용을 개선하기 위해 사용한다.

본 발명의 비드 윤활제 조성물에서 소포제(defoamer agent)는 기포발생을 억제하기 위해 사용한다.

본 발명에서 소포제는 기포를 억제할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 본 발명에서 이러한 소포제의 일예로서 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 공중합체, 소르비탄지방산 에스테르, 다가(多價) 알코올지방산 부분에스테르 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있

본 발명의 비드 윤활제 조성물에서 아미드(amide)가 부가된 카르복시산 유도체는 계면활성제로서 레벨링(levelling)성을 향상시키기 위해 사용한다.

본 발명의 비드 윤활제 조성물에서 알킬 설포석시네이트는 계면활성제로서 습윤성(wetting) 및 레벨링(levelling)성을 향상시키기 위해 사용한다.

본 발명에서 알킬 설포석시네이트는 C₁∼C₁₀의 알킬기를 가지는 알킬 설포석시네이트를 사용할 수 있다.

본 발명의 비드 윤활제 조성물에서 물은 용매로 사용된다.

상기에서 언급한 각각의 조성성분인 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체, 아민화합물, 폴리옥시에틸렌 글리콜, 소포제, 아미드가 부가된 카르복시산 유도체, 알킬 설포석시네이트, 물에 대하여 다양한 함량으로 비드 윤활제 조성물을 제조한바, 본 발명의 목적에 부합하는 비드 윤활제 조성물은 상기에서 언급한 함량으로 이루어진 것이 바람직함을 알 수 있었다.

이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예, 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일실시예로서 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

<비교예 1>

하기 표 1과 같이 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체 15중량％, 아민화합물 7중량％, 폴리옥시에틸렌 글리콜 6중량％, 소포제 1중량％, 아미드가 부가된 카르복시산 유도체 14중량％, 물 57중량％를 혼합기내에서 20rpm으로 1시간 동안 교반하여 윤활제를 제조하였다.

<비교예 2>

하기 표 1과 같이 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체 13중량％, 아민화합물 7중량％, 폴리옥시에틸렌 글리콜 6중량％, 소포제 1중량％, 아미드가 부가된 카르복시산 유도체 13중량％, 물 57중량％를 혼합기내에서 20rpm으로 1시간 동안 교반하여 윤활제를 제조하였다.

<실시예>

<표 1> 비교예 및 실시예 윤활제의 조성성분(단위 : 중량％)

항목	비교예1	비교예 2	실시예 1
카르복시산 유도체(1)	15	13	12
아민 화합물(2)	7	7	7
폴리옥시에틸렌 글리콜	6	6	6
소포제(3)	1	1	1
카르복시산 유도체(4)	14	13	12
알킬 설포숙시네이트(5)	0	0	0.5
물	57	60	61.5

(1)알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체는 R1CHR2COOH이고, R1은 H, R2는 에틸렌 옥사이드이다.

(2)아민화합물은 메틸아민이다.

(3)소포제는 소르비탄지방산 에스테르이다.

(4)아미드가 부가된 카르복시산 유도체는 R3CH₂COOH이고, R3는 아세트아미드(CH₃CONH₂)이다.

(5)알킬 설포숙신네이트는 메틸 설포숙시네이트이다.

<시험예 1>

상기 비교예 및 실시예에서 제조한 윤활제를 ASTM 관련 규정에 의해 비중, pH, 고형분, 끓는점과 같은 물리적 특성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.

<표 2> 비교예 및 실시예 윤활제의 물리적 특성

항목	비교예1	비교예 2	실시예 1
비중	1.01	1.01	1.01
pH	8.64	8.72	9.27
고형분(％)	1.24	0.54	0.48
끓는점(℃)	101	101	101

<시험예 2>

상기 비교예 및 실시예에서 제조한 윤활제를 가류한 비드 고무에 붓으로 도포한 후 건조기에서 6시간 동안 건조시킨 후 윤활제를 도포한 비드 고무를 온도 30℃, 습도 90％로 조정된 항온 항습기에 넣고 100시간 동안 비드 고무 무게 변화를 측정하고 그 결과를 도 1에 나타내었다.

도 1에서 청색의 마름모(◆)는 비교예 1의 흡습정도, 적색의 네모(■)는 비교예 2의 흡습정도, 노란색의 세모(▲)는 실시예의 흡습정도를 나타내고 있다.

100시간 후 실시예의 윤활제를 도포한 비드 고무의 흡습정도는 3.39％로 비교예 1의 흡습정도 3.77％, 비교예 2의 흡습정도 3.53％ 보다 적어 본 발명의 윤활제 조성물이 종래 윤활제 보다 내습성이 개선되었음을 알 수 있었다.

상기 시험예 2의 결과에서처럼 본 발명의 윤활제 조성물은 종래 윤활제 조성물 보다 내습성이 우수함을 알 수 있다.

보통의 윤활제는 습기를 흡수하게 되면 윤활성능을 발휘하지만, 이러한 윤활성능에 의해 휠과 타이어 또는 림과 타이어 간의 슬립현상을 일으킨다.

이러한 슬립현상은 타이어를 장착하고 운행시에 위험 요소가 되고, 타이어 유니포미티 측정사 장애 요인이 된다.

결과적으로 본 발명에 의한 타이어 비드 윤활제 조성물은 내습성이 우수하여 흡습성 과다로 인해 발생하는 슬립현상을 최소화 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

비드 윤활제 조성물에 있어서,

알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체, 12∼15중량％, 아민화합물 5∼7중량％, 폴리옥시에틸렌 글리콜 4∼6중량％, 소포제 0.1∼1중량％, 아미드가 부가된 카르복시산 유도체 10∼12중량％, 알킬 술포석시네이트 0.1∼0.5중량％ 및 잔부의 물로 이루어진 비드 윤활제 조성물.
제1항에 있어서, 알킬렌 옥사이드가 부가된 카르복시산 유도체에서 알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 1-부텐 옥사이드, 2-부텐 옥사이드, 1,1-디메틸에틸렌 옥사이드, 시클로펜텐 옥사이드, 시클로헥센 옥사이드, 1-페닐에틸렌 옥사이드, 1-비닐에틸렌 옥사이드, 1-트리플루오로메틸에틸렌 옥사이드 중에서 선택된 어느 하나 임을 특징으로 하는 비드 윤활제 조성물.
제1항에 있어서, 아민화합물은 메틸아민, 에틸아민, 아닐린, 1-나프틸아민, 시클로헥실아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디페닐아민, N-메틸아닐린, 디시클로헥실아민, 트리메틸아민, N,N-디메틸아닐린, 에틸렌디아민, p-페닐렌디아민, 디에틸렌트리아민, 1,3,5-트리아미노벤젠 중에서 선택된 어느 하나 임을 특징으로 하는 비드 윤활제 조성물.
제1항에 있어서, 알킬 술포석시네이트는 C₁∼C₁₀의 알킬기를 가지는 알킬 숙포석시네이트 임을 특징으로 하는 비드 윤활제 조성물.