KR100738655B1

KR100738655B1 - 점착성이 우수한 타이어 에이펙스용 고무 조성물

Info

Publication number: KR100738655B1
Application number: KR1020050090703A
Authority: KR
Inventors: 신진희
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-07-11
Also published as: KR20070035837A

Abstract

본 발명은 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 STRUKTOL-40MS(분산제)를 함유하는 타이어 에이펙스용 고무 조성물에 관한 것으로, 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 STRUKTOL-40MS(분산제)는 에어펙스 컴파운드의 점착성을 향상시키므로 승차감과 조종안정성을 좋게 하는 효과를 갖는다.

본 발명은 타이어 에이펙스용 고무 조성물에 있어서, 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 STRUKTOL-40MS(분산제)를 함유하도록 하여 에어펙스 컴파운드의 점착성을 향상시킬 수 있는 에이펙스용 고무 조성물을 포함하는 타이어의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 타이어 에이펙스용 고무 조성물은 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 부타디엔고무로 이루어진 원료고무 100 중량부에 대해, STRUKTOL-40MS(분산제)를 1~3중량부 포함한다.

에이펙스, STRUKTOL-40MS(분산제)

Description

점착성이 우수한 타이어 에이펙스용 고무 조성물 {The apex rubber compound with improved tack}

본 발명은 타이어 비드(bead)부위에서 카카스를 지지하는 역할 및 승차감과 조종안정성에 결정적인 역할을 수행하는 에이펙스(apex)용 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 공정조제인 STRUKTOL-40MS(분산제)를 포함하도록 하여 점착성을 향상시키는 에이펙스 고무 조성물에 관한 것이다.

자동차 타이어의 에이펙스 부위는 타이어의 비드 부위에서 카카스를 지지하고, 비드부위의 충격을 완화하는 역할을 하는 것으로 이 부위에 사용되는 고무는 특히 내열노화성, 뛰어난 점착성 및 고경도 등의 물성이 요구된다. 따라서 많은 양의 필러와 보강 수지를 사용하게 되는데 이는 공정성을 나쁘게 하고, 특히 점착성능을 떨어뜨린다. 이러한 점을 보완하기 위해 다양한 로진(Rosin)계, 테르펜(Terpene)계, 석유수지계, 콜 타르(Coal Tar)계, 알킬 페놀(Alkyl Phenol)계 등의 점착부여제가 사용되고 있다.

그러나, 이러한 Tack 성능 향상을 위해 일정량 이상의 점착부여제를 사용하면 점도가 많이 하락하게 되며, 이는 에이펙스의 요구성능인 강한 경도(hardness)를 만족시키지 못하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 여러 가지 방법과 특허가 출원되었다. 그중 대한민국 특허출원 제2003-97689호가 있으며, 점착제인 KPA 1350 과 분산제인 STRUKTOL-40MS 를 이용하여 점착성을 개선한다고 명시되었으나, 실험 결과에 의하면 점착제 종류에 따른 점착성능의 차이는 미비하다는 것이 확인되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 타이어용 에이펙스 고무 조성물에 STRUKTOL-40MS(분산제)를 포함하도록 하여 기존 에이펙스 컴파운드의 점착성을 개선한 타이어용 에이펙스 고무 조성물을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 타이어용 에이펙스 고무 조성물에 있어서, 원료고무 100 중량부에 대해 STRUKTOL-40MS(분산제)를 1~3중량부를 포함하는 에이펙스 고무 조성물을 나타낸다.

본 발명에서 원료고무는 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무를 단독으로 사용할 수 있다. 또한 본 발명에서 원료고무 100 중량부를 사용하는 경우 무니 (Mooney) 점도가 55~65인 천연고무 50∼95중량부와 합성고무 5∼50 중량부로 이루어진 혼합고무를 사용할 수 있다.

상기에서 합성고무의 일예로서 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 부틸고무, 이소프렌 고무, 할로부틸고무 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

본 발명은 상기의 고무조성물로 이루어진 에이펙스 고무를 함유하는 타이어를 포함한다. 이때 타이어는 자동차용 타이어, 트럭용 타이어, 버스용 타이어 중에서 선택된 어느 하나를 나타낸다.

본 발명에서는 에이펙스 고무 조성물에 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 공정조제인 STRUKTOL-40MS(분산제)를 포함하도록 하여 점착성을 향상시키고자 하였다.

에이펙스(apex)용 고무 조성물은 타이어 비드(bead)부위에서 카카스를 지지하는 역할 및 승차감과 조종안정성에 결정적인 역할을 수행한다.

본 발명에서 에이펙스 고무조성물에 사용되는 원료고무는 부타디엔고무, 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무를 사용하고, 공정조제의 일종인 STRUKTOL-40MS(분산제)를 1~3중량부 을 포함하는 것을 특징으로 한다. 일반적으로 STRUKTOL-40MS(분산제)는 NR, BR 이나 SBR, NR 과 같은 이질 고무간의 결합을 쉽게 하여 컴파운드의 균질성을 개선시키고, 에너지 감소에 기여하여 점착성을 강화시키는 효과가 있다고 알려져 있다.

본 발명에서는 에이펙스 고무 조성물에 폴리머, 점착제, 노화방지제 등 여러 첨가제를 기본으로 하고 여기에 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 STRUKTOL-40MS(분산제)를 넣어 Tack(점착성을 알아보는 시험법) 시험과 blow-out 시험을 실시하였다. 일반적인 점착제만 넣었을 때보다 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 STRUKTOL-40MS(분산제)를 일정량 넣어주면 Tack 성능이 급격히 향상되는 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 고무 조성물에는 필요에 따라 활성제, 아연화, 가황제, 가소제, 공정유, 연화제, 및 노화방지제 등의 통상적인 첨가제들을 첨가할 수 있으며, 이들 첨가제의 종류 및 적정 사용량은 당 분야에서 공지이다.

본 발명에서 STRUKTOL-40MS(분산제)의 사용량은 바람직하게는 1~3중량부 사이이며, 보다 바람직하게는 2중량부 이다. 만일 1중량부 미만으로 첨가되는 경우에는 분산제로써의 효과가 미비하며, 3중량부 초과되는 경우에는 물성이 매우 낮게 되어 에이펙스 고무 조성물로써의 역할을 하지 못하게 된다.

기타 통상적으로 에이펙스 고무 조성물에 첨가될 수 있는 성분에 대해서는 종래기술에 따르기로 하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하 본 발명의 내용을 다음의 실시예에 의하여 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<비교예 1>

시험 고무 배함물의 배합사양은 하기의 표 1과 같이 통상의 에이펙스 고무조 성물의 기본 recipe에 무니(Mooney) 점도가 60인 천연고무와 점착부여제 Dyphene-8318을 첨가한 후 배합하여 160℃에서 혼합물을 배출하였다.

상기에서 제조한 고무에 대하여 ASTM 관련규정에 의하여 RHEO(160℃), 인장물성, 점착(Tack), 블로우 아웃(Blow out)과 같은 물성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.

<비교예 2>

시험 고무 배함물의 배합사양은 하기의 표 1과 같이 통상의 에이펙스 고무조성물의 기본 recipe에 무니(Mooney) 점도가 60인 천연고무와 점착부여제 KPA-1350을 첨가한 후 배합하여 160℃에서 혼합물을 배출하였다.

<비교예 3>

시험 고무 배함물의 배합사양은 하기의 표 1과 같이 통상의 에이펙스 고무조성물의 기본 recipe에 무니(Mooney) 점도가 50인 천연고무와 점착부여제 Dyphene-8318을 첨가한 후 배합하여 160℃에서 혼합물을 배출하였다.

<실시예 1>

시험 고무 배함물의 배합사양은 하기의 표 1과 같이 통상의 에이펙스 고무조성물의 기본 recipe에 무니(Mooney) 점도가 60인 천연고무와 점착부여제 옥틸-페놀 포름알데히드 수지(Octyl-phenol Formaldehyde Resin, Dyphene-8318) 및 STRUKTOL-40MS(분산제) 2중량부 첨가하여 160℃에서 혼합물을 배출하였다.

<표 1>

		비교예 1	비교예 2	비교예 3	실시예 1
천연고무 (무니(Mooney) 점도:60)		90	90	0	90
천연고무 (무니(Mooney) 점도:50)		0	0	90	0
부타디엔 고무		10	10	10	10
카본블랙		60	60	60	60
Dyphene-8318		4	0	4	4
KPA-1350		0	4	0	0
STRUKTOL-40MS(분산제)		0	0	0	2
TMDQ		2	2	2	2
아연화		7	7	7	7
황		4	4	4	4
촉진제		0.2	0.2	0.2	0.2
공정오일		8	8	8	8
지연제		0.2	0.2	0.2	0.2
촉진제		2	2	2	2
RHEO (160℃)	Max. Torque	40	39	40	38
	Min. Torque	15	13	10	13
	T90 분	10	10	10	10
인장물성	Hardness	90	90	92	90
	300% 모듈러스, ㎏/㎤	165	165	160	160
	인장강도, ㎏/㎤	160	160	165	155
	신장율, %	300	300	310	300
Tack	Energy ave(g.f*mm)	90	88	60	150
Blow out	100℃	15	12	6	10

Blow-out: B.F.Goodrich blow-out test 를 이용하여 측정한 값으로 블로우-아웃 시간이 길수록 블로우-아웃 특성이 우수하다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 점착부여제의 종류에 따른 점착성의 차이는 미비했으며, 에이펙스 고무 조성물의 요구 필요특성인 점착성을 측정할 수 있는 Tack 의 값이 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 STRUKTOL-40MS(분산제)를 첨가함에 따라 250 % 정도 상승 되었음을 확인할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 에이펙스 고무 조성물에 무니(Mooney) 점도가 55~65인 천연고무와 STRUKTOL-40MS(분산제)를 일정량 첨가함에 따라 점착성이 우수한 고무조성물을 제조할 수 있다.

Claims

타이어용 에이펙스 고무 조성물에 있어서,

무니(Mooney) 점도가 55∼65인 천연고무를 원료고무로 사용하거나 또는 무니(Mooney) 점도가 55∼65인 천연고무 50∼95중량부와 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 부틸고무, 이소프렌 고무, 할로부틸고무 중에서 선택된 어느 하나 이상의 합성고무 5∼50중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대해, STRUKTOL-40MS(분산제)를 1∼3중량부, 옥틸-페놀 포름알데히드 수지(Octyl-phenol Formaldehyde Resin, Dyphene-8318) 4중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 에이펙스 고무 조성물.
특허청구범위 제 1항의 고무조성물로 이루어진 에이펙스 고무를 포함하는 타이어.