KR100769753B1 - 타이어 사이드월용 고무조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 사이드월용 고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설피드알킬암모늄클로라이드를 이용하여 Na-몬모릴로나이트를 유기화한 무기 판상충전제를 적용하므로써 우수한 내피로성, 내오존성, 내굴곡성 및 내크랙성을 갖는 타이어 사이드월용 고무조성물에 관한 것이다.

타이어 사이드월용 고무조성물, 내피로성, 내오존성

Description

타이어 사이드월용 고무조성물 {Tire Sidewall Rubber Composition}

본 발명은 타이어 사이드월용 고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설피드알킬암모늄클로라이드를 이용하여 Na-몬모릴로나이트를 유기화한 무기 판상충전제를 적용하므로써 우수한 내피로성, 내오존성, 내굴곡성 및 내크랙성을 갖는 타이어 사이드월용 고무조성물에 관한 것이다.

승용차용 타이어의 사이드월용 고무는 내피로성, 내오존성 등의 물성이 요구된다. 하지만, 상기 요구특성 중 어느 하나를 개선하면 다른 성능이 하락하는 현상이 발생한다. 이에 다른 성능을 하락시키지 않으면서 모든 성능을 향상시킬 필요가 있다.

대한민국 특허공개공보 제2004-0091169호에서는 타이어용 사이드월 고무조성물에 카본블랙과 실리카를 혼용하여 타이어 사이드월용 고무조성물의 성능을 향상시키고자 했으나, 내피로성과 내오존성을 동시에 향상시키는데에는 한계가 있었다.

한편, 대한민국 특허공개공보 제2006-0028343호에서는 타이어용 인너라이너 고무조성물에 클레이를 첨가함으로써 고무조성물의 물성을 향상시키고자 했다.

일반적으로 클레이는 층상 구조를 이루고 있으므로, 각각의 층으로 박리되면 한 층의 두께가 1nm, 길이가 100~1000nm로서 형상계수 값이 100 이상인 판상구조로 매우 큰 비표면적과 배향을 가지며, 이러한 특성으로 인하여 내용제성의 향상, 가스차단성의 향상, 인장강도 향상 및 인열강도의 향상 등을 나타낼 수 있으나, 타이어의 사이드월용 고무에 특히 요구되는 내피로성 및 내오존성의 향상에 대하여는 상기 특허에 개시된 바가 없다.

본 발명의 목적은 특정의 무기 판상충전제를 적용하므로써 내피로성, 내오존성뿐 아니라, 내굴곡성 및 발열성이 개선된 타이어 사이드월용 고무조성물을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 타이어 사이드월용 고무조성물은 원료고무 100중량부에 대하여 카본블랙 10~60중량부 및 유기화 무기 판상충전제로서 설피드알킬암모늄클로라이드로 유기화된 몬모릴로나이트를 1~50중량부 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 원료고무는 천연고무 또는 합성고무 또는 천연고무와 합성고무와의 혼합고무를 사용할 수 있으며, 상기 천연고무 및 합성고무의 종류에 특별한 제한은 없다.

본 발명에 사용되는 카본블랙은, 그 종류에 특별한 한정은 없으나, 요오드 흡착가가 30~50㎎/g이고, DBP흡착가가 110~140㏄/100g인 것이 바람직하고, 원료고무 100중량부에 대하여 10~60중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 10중량부 미만이 면 충분한 보강효과를 나타내지 못하여 바람직하지 않고, 60중량부를 초과하면 발열 및 내마모 효과를 나타내지 못하여 바람직하지 않다.

본 발명에 사용되는 유기화 무기 판상충전제는 고무와의 상용성을 개선하기 위해 사용되는데, 하기의 화학식으로 표시되는 설피드알킬암모늄클로라이드와 Na-몬모릴로나이트를 반응시켜 제조되는 유기화된 몬모릴로나이트이다.

(여기에서, R1 및 R2는 탄소수 1~20의 알킬기, n=32 이하)

상기 유기화 무기 판상충전제는 원료고무 100중량부에 대하여 1~50중량부를 사용하는 것이 바람직한데, 1중량부 미만이면 충분한 보강 효과를 나타내지 못하여 바람직하지 않고, 50중량부를 초과하면 내굴곡 및 내피로 효과를 나타내지 못하여 바람직하지 않다.

본 발명의 타이어 사이드월용 고무조성물에는 통상의 첨가제들, 예를 들어 노화방지제, 왁스, 산화아연, 스테아린산, 공정오일, 황 및 가황촉진제 등의 첨가제를 통상의 사용량 범위로 포함할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

하기 표 1의 조성대로 실시예 및 비교예의 타이어 사이드월용 고무조성물을 제조한 후, 각 고무조성물을 160℃에서 가류시켜 고무 시편을 제조하고, 그 물성을 ASTM 규격에 따라 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.

표 1

(단위: 중량부)

구분	비교예 1	비교예 2	실시예 1
스티렌부타디엔고무	100	100	100
카본블랙1 )	50	50	50
Na-몬모릴로나이트	0	5	0
유기화 무기 판상충전제2 )	0	0	5
아로마틱오일	7	7	7
왁스	2	2	2
산화아연	3	3	3
스테아린산	2	2	2
황	1.5	1.5	1.5
가황촉진제3 )	1	1	1

주) 1) 요오드 흡착가가 40㎎/g이고, DBP흡착가가 120㏄/100g인 카본블랙

2) 설피드옥틸암모늄클로라이드로 유기화된 몬모릴로나이트

3) N-시클로헥실-2-벤조티아졸설폰아미드(CZ)

표 2

구분		비교예 1	비교예 2	실시예 1
물성	경도	100	105	105
	300% 모듈러스	100	105	105
	인장강도	100	110	115
	신장율	100	107	104
내피로성	FTF	100	108	115
내굴곡성	DMFC	100	103	108
내오존성	Ozone	100	105	111
발열성	HBU	100	103	105

* 상기 지수는 상대치로서 높을수록 유리한 수치임.

주) F.T.F(Fatigue to Failure): ASTM D430-73을 시험, 반복피로를 통해 시편이 끊어지기까지의 피로싸이클을 측정함.

상기에서와 같이, 본 발명의 타이어 사이드월용 고무조성물은 종래의 사이드월용 고무조성물에 비해 내피로성, 내오존성능, 내굴곡성, 발열성이 모두 개선되었음을 알 수 있다.

Claims (2)

1. 원료고무 100중량부에 대하여 카본블랙 10~60중량부 및 유기화 무기 판상충전제로서 설피드알킬암모늄클로라이드로 유기화된 몬모릴로나이트를 1~50중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 사이드월용 고무조성물.
2. 제 1항의 고무조성물로 이루어진 사이드월부를 갖는 타이어.