KR100840063B1

KR100840063B1 - 타이어용 인너라이너 고무 조성물

Info

Publication number: KR100840063B1
Application number: KR1020070021390A
Authority: KR
Inventors: 민호
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2008-06-19

Abstract

본 발명은 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 N990 카본블랙과 나노클레이를 적용하므로써 내공기 투과성, 공정성 및 물성이 동시에 향상된 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 관한 것이다.

인너라이너, 내공기투과성, 카본블랙, 나노클레이

Description

타이어용 인너라이너 고무 조성물{INNER LINER RUBBER COMPOSITION FOR TIRE}

최근 타이어의 내구성에 관련하여 내공기 투과도의 중요성이 대두되고 있다. 이에 따라 기존 인너라이너 고무 조성물의 내공기 투과도 한계를 극복하기 위해 N990을 적용한 사례들이 있지만, 이러한 경우 내공기 투과성은 어느 정도 개선되지만, 타이어용 인너라이너 고무 조성에 적당한 물성을 얻기가 어렵다는 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 기존의 N660 카본블랙보다 표면적이 작고 구조발달이 미약한 N990 카본블랙을 사용하고, 이에 따른 물성 하락을 방지하기 위해 나노클레이를 적용하므로써, 내공기 투과성, 공정성 및 물성을 동시에 향상시킨 타이어용 인너라이 너 고무 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 타이어용 인너라이너 고무 조성물은 원료고무 100중량부에 대하여 N990 카본블랙 40~90중량부, 나노클레이 5~50중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용되는 원료고무는 종래 타이어용 인너라이너 고무 조성물의 원료고무로서 사용할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 예로서는 천연고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌이 함유된 스티렌부타디엔 고무, 부틸고무, 할로겐화 부틸고무를 각각 단독으로 사용하거나 또는 둘 이상의 합성고무가 소정의 혼합비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다. 또한 상기 천연고무와 합성고무가 1:9~9:1의 비로 혼합되거나 또는 두개의 합성고무가 서로 1:9~9:1의 비로 혼합된 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 상기에서 할로겐화 부틸고무는 부틸고무에 할로겐 원소가 치환된 것을 사용할 수 있는데, 클로로 부틸고무, 브로모 부틸고무가 더욱 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 N990 카본블랙은 원료고무 100중량부에 대하여 40~90중량부 사용되는 것이 바람직하고, 50~80중량부 사용되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 N990 카본블랙의 사용량이 40중량부 미만인 경우에는 내공기 투과성의 향상이 극히 미비하여 바람직하지 않고, 90중량부를 초과하는 경우에는 물성이 크게 하락하여 바람직하지 않다. 상기 N990 카본블랙의 DBP 흡유량은 40~45㎖/㎎, 질소흡착 비표면적은 35~45㎡/g인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 나노클레이는 실리케이트의 층간에 수화된 Na⁺를 제 4급 암모늄 이온염과 양이온 교환반응시켜 제조된 유기화된 나노클레이(예:Closite 15A)인 것이 바람직하다. 상기 나노클레이는 원료고무 100중량부에 대하여 5~50중량부 사용되는 것이 바람직하고, 10~30중량부 사용되는 것이 더욱 바람직한데, 상기 나노클레이의 사용량이 5중량부 미만인 경우에는 물성 개선이 미비하여 바람직하지 않고, 30중량부를 초과하는 경우에는 오히려 물성이 하락하여 바람직하지 않다.

본 발명의 고무 조성물에는 통상적인 고무 조성물용 첨가제들, 예로서 오일, 가공조제, 스테아린산, 가류촉진제, 아연화, 유황 등의 첨가제들을 적절히 선택하여 첨가할 수 있으며, 이들 첨가제들의 선택 및 사용량은 당 분야에서는 공지이다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 실시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

하기 표 1에 나타낸 조성으로 원료고무 100중량부에 대하여 카본블랙, 나노클레이, 오일, 가공조제, 수지, 스테아린산, 가류촉진제, 아연화, 유황을 밴버리 믹서에 넣어 혼합하고, 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무 배합물을 얻었다.

[표 1]

성분	비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2	실시예 3
원료고무	100	100	100	100	100
N660	60	0	0	0	0
N990	0	60	60	60	60
나노클레이	0	0	10	20	30
오일	6	6	6	6	6
가공조제	8	8	8	8	8
수지	5	5	5	5	5
스테아린산	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
가류촉진제	2	2	2	2	2
아연화	2	2	2	2	2
유황	1	1	1	1	1

- 나노클레이 : Closite 15A(제조사:미국 써든클레이)

- 가류촉진제 : N-시클로헥실-2-벤조티아졸설펜아미드(N-cyclohexyl-2-benzothiazolsulfen amide, CZ)

- N660 : DBP 흡유량이 102㎖/㎎, 질소흡착 비표면적이 88㎡/g, N2S/A이 83.

- N990 : DBP 흡유량이 43㎖/㎎, 질소흡착 비표면적이 40㎡/g, N2S/A이 9.

<시험예>

상기 비교예 및 실시예에서 얻은 각각의 고무 시편을 ASTM 관련 규정에 의하여 점도, 스코치 시간(t5), 가류 시간(t90), 인장물성(경도, 300% 모듈러스, 인장강도, 신율) 및 가스투과도에 대한 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

[표 2]

항목		비교예 1	비교예 2	실시예 1	실시예 2	실시예 3
공정성	점도(100℃)	61.0	55.1	58.3	62	63
	스코치 시간(t5)	26.5	25.3	25.5	25.3	25.2
	가류시간 (t90)	22.6	22.3	22.4	22.6	22.5
인장물성	경도(shoreA)	56	51	53	55	56
	300% 모듈러스(kg/㎠)	44	39	41	45	46
	인장강도(kg/㎠)	86	79	82	85	88
	신율(%)	664	679	674	668	666
가스투과도(E-17)		4.91	4.12	4.48	3.89	3.81
가스투과도의 단위는 m⁴/sec·N이고 측정조건은 4psi, 60℃임.

상기 표 2의 결과로 알 수 있는 바와 같이, N990만 투입한 비교예 2의 경우 가스투과도는 다소 개선되었으나 공정성 및 인장물성이 타이어용 인너라이너 고무조성물로 사용하기에는 부적합하였다. 그러나 실시예 1~3과 같이 N990과 함께 나노클레이가 투입된 경우 공정성 및 인장 물성이 비교예 1에 근접하며, 가스투과도는 상대적으로 우수하다는 것을 알 수 있었다.

이상에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 타이어용 인너라이너 고무 조성물은 N990카본블랙과 함께 나노클레이를 적용함으로써 종래 인너라이너 고무 조성물에 비해 동등 수준 이상의 물성 특성을 가지면서 내공기투과도 특성을 향상시킬 수 있다.

Claims

원료고무 100중량부에 대하여 N990 카본블랙 40~90중량부, 나노클레이 5~50중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어용 인너라이너 고무 조성물.