KR100995819B1

KR100995819B1 - 내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물

Info

Publication number: KR100995819B1
Application number: KR1020100053188A
Authority: KR
Inventors: 서부석; 유인복; 정장권; 박승호; 이일수
Original assignee: 주식회사 세명기업
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2010-11-22

Abstract

본 발명은 내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 종래의 고무조성물을 개선하고 배합비율을 달리하게 되는 천연고무에 보강제; 카본블랙(N-550, N-220)과, 촉진제; 벤조티아질 디설파이드(BENZOTHIAZYL DISSULFIDE), (2-(4-모폴리닐)메르캡토벤조 티아졸, 디-이소프로필 잔토겐 폴리설파이드와, 가류제; 황과, 가류 촉진제; 산화아연(ZnO), 스테아릭 에스드(STEARIC ACID)와, 노화방지제; N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민, N-페닐-N'-(1.3 디메칠- 부칠)-P 페닐린디아민, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT), N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민을 첨가함으로써 고무화학 제품 제조시에 생성되는 발암물질인 니트로사민(Nitrosamines)을 최소화시키면서 내구 강도를 높인 내열내구력이 향상되는 내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물에 관한 것이다.

Description

내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물{VIBRATION DAMPING RUBBER MEMBER HAVING EXCELLENT DURABILITY AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

일반적으로 방진 고무는 천연고무로 이루어진 것을 주로 사용하였는 바, 이는 내열 노화 후, 내구력이 떨어지는 문제가 있다.

그리고, 내열내구력이 부족하게 되면 장기 사용중 경화되거나 파손이 되어 엔진의 진동 절연에 불리하게 되어 그 본래의 기능을 충분히 하지 못하게 되는 문제점이 있다.

또한, 자동차 서스펜션을 구성하는 링크를 연결하고 노면에서 발생되는 진동을 흡수하는 역할을 하는 고무 부시들은 차량을 지지하고 다양한 방향에서 전달되는 진동을 흡수하기 위해 사용된다.

이때 이러한 고무 부시들에는 고하중이 부여되므로 차량의 주행 및 핸들링 성능을 향상시키기 위하여 의도적으로 고무 부시의 경도를 증가시켜 사용하고 있다.

따라서, 고경도의 고무 부시를 제조하기 위해서는 가교제로 사용하는 황을 다량 배합하거나 충전제를 다량배합 하는 방법을 사용하나 황을 다량 배합시에는 가황중에 발생하는 열에 의해 가교 구조가 파괴되는 현상이 발생 되므로 카본 블랙등의 충전제를 증량하는 방법을 주로 사용하여 왔다.

그러나, 카본블랙을 다량 배합할 경우에는 고무와의 믹싱이 잘 안되어 충전제의 고른 분산을 얻지 못하므로 품질의 산포가 발생하는 등의 문제점을 지니고 있다.

또한, 일정량 이상의 충전제를 배합시에는 오히려 그 물성이 저하되는 현상이 나타나므로 요구되는 제품의 성능을 만족시키기 어려운 등의 문제점이 있어 이에 대한 개선의 필요성이 요구되는 있는 실정이다.

그리고, 고무화학 제품 제조시에는 발암물질인 니트로사민(Nitrosamines)이 생성되어 시설의 공기에 함유되면서 근로자의 안전에 매우 심각한 작용을 주는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로써 천연고무에 다수의 혼합물을 일정한 비율로 혼합하고, 여기에 보강제, 촉진제, 가류제, 가류 촉진제, 노화방지제 등을 첨가하여 제조함으로써 상온 내구력 및 내열노화화 내구력이 우수한 내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물을 제공할 수 있음과 아울러 발암물질인 니트로사민(Nitrosamines)을 효율적으로 제거할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다,

상기의 목적을 달성하기 위하여 고무조성물을 개선하고 배합비율을 달리하게 되는 천연고무에 보강제; 카본블랙(N-550, N-220)과, 촉진제; 벤조티아질 디설파이드(BENZOTHIAZYL DISSULFIDE), (2-(4-모폴리닐)메르캡토벤조 티아졸, 디-이소프로필 잔토겐 폴리설파이드와, 가류제; 황과, 가류 촉진제; 산화아연(ZnO), 스테아릭 에스드(STEARIC ACID)와, 노화방지제; N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민, N-페닐-N'-(1.3 디메칠- 부칠)-P 페닐린디아민, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT), N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민을 첨가함으로써 고무화학 제품 제조시에 생성되는 발암물질인 니트로사민(Nitrosamines)을 최소화시키면서 내구 강도를 높인 내열내구력이 향상되는 내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물에 관한 것이다.

본 발명은 원료고무에 짧고 많은 그라프트(graft) 결합을 생성시켜 가공성의 향상과 품질의 산포를 억제하며, 원료고무와 카본 블랙 사이의 친화성을 향상시켜 주므로 인해 물성의 향상과 그로 인한 방진고무의 내구성능을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

그리고, 본 발명의 방진고무를 자동차의 부싱, 엔진 마운팅, 댐퍼등에 적용하였을 때 물성 변화율이 기존의 것에 비하여 안정되었음을 확인할 수 있으면서 상온 내구성능을 만족할 수 있는 효과가 있다.

또한, 고무화학 제품 제조시에 생성되는 발암물질인 니트로사민(Nitrosamines)이 생성되는 문제점을 최소화하기 위하여 노화방지제에 N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민, N-페닐-N'-(1.3 디메칠- 부칠)-P 페닐린디아민, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT), N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민을 첨가하여 니트로사민(Nitrosamines)을 감소 또는 제거할 수 있는 특징이 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 자동차용 방진고무의 조성물에 있어서, 천연고무; 100 중량부에, 보강제; 카본블랙(N-550) 22~23.0 중량부, 카본블랙(N-220) 23~24.0 중량부, 가류제; 1.0~1.5 중량부를 함유하는 상온 내구력이 향상된 방진고무 조성물에 특징이 있다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 기존의 제품 형체를 변경하지 않으면서 함유되는 고무를 개선하고 배합을 달리함으로써 완성되는 구성이다.

그리고, 본 발명의 구성으로는 천연고무에 보강제; 카본블랙(N-550, N-220)과, 촉진제; 벤조티아질 디설파이드(BENZOTHIAZYL DISSULFIDE), (2-(4-모폴리닐)메르캡토벤조 티아졸, 디-이소프로필 잔토겐 폴리설파이드와, 가류제; 황과, 가류 촉진제; 산화아연(ZnO), 스테아릭 에스드(STEARIC ACID)과, 노화방지제; N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민, N-페닐-N'-(1.3 디메칠- 부칠)-P 페닐린디아민, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT), N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민을 첨가하게 된다.

여기서, 상기 천연고무(STR-CV60; NATURAL RUBBER) 100 중량부에

보강제; 카본블랙(N-550) 22~23.0 중량부와, 카본블랙(N-220) 23~24.0 중량부,

촉진제; (2-(4-모폴리닐)메르캡토벤조 티아졸 1.0~1.5 중량부와, 디-이소프로필 잔토겐 폴리설파이드 혼합물 0.5~1.0 중량부,

가류제; 황(SULFUR) 1.0~1.5 중량부,

가류촉진제; 산화아연(ZnO) 4.5~5.0 중량부와. 스테아릭 에스드(STEARIC ACID) 0.5~1.0 중량부,

노화방지제; N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민 1.0~1.5 중량부와, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT) 0.5~1.0 중량부,

N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민 1.5~2.0 중량부가 포함된다.

여기서, 보강제 카본블랙(N-550)은 22~23.0 중량부와, 카본블랙(N-220)을 23~24.0 중량부는 고무 모듈리스 및 내부발열을 줄여 상온 내구력을 확보할 수 있는 구성이다.

그리고, 촉진제는 (2-(4-모폴리닐)메르캡토벤조 티아졸 1.0~1.5 중량부와, 디-이소프로필 잔토겐 폴리설파이드 혼합물 0.5~1.0 중량부를 첨가하여 스코치 안정성을 유지하면서 가류 속도를 증대시키는 구성이다.

또한, 가류촉진제 산화아연(ZnO) 4.5~5.0 중량부와. 스테아릭 에스드(STEARIC ACID) 0.5~1.0 중량부를 첨가하므로 인하여 내열성 및 분산성을 양호하게 할 수 있다.

그리고, 노화방지제 N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민 1.0~1.5 중량부와, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT) 0.5~1.0 중량부, N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민 1.5~2.0 중량부를 첨가하여 고무화학 제품 제조시에 생성되는 발암물질인 니트로사민(Nitrosamines)이 생성되는 것을 최소화시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

실시예

구 분		실시 1	실시 2	실시 3
고무	천연고무(STR-CV60)	100.0	100.0	100.0
보강제	N-550	23.0	23.0	23.0
보강제	N-220	24.0	24.0	24.0
촉진제	DM	0.5	-	0.5
	NBS	1.5	1.5	1.0
	AS-100	-	1.0	-
가류제	S	2.0	1.5	2.5
가류촉진제	ZnO	5.0	5.0	5.0
가류촉진제	STEARIC ACID	1.0	1.0	1.0
노화방지제	3C	1.5	1.5	1.5
	7P	2.0	-	1.5
	BLE	1.0	1.0	1.0
	77PD	-	2.0	-
1)STR CV-60: NATURAL RUBBER 천연고무, STANDARD THAILAND RUBBER 무늬점도 60, 태국 2)N550: FEF 카본블랙,EVONIK CARBON BLACK KOREA 3)N220: ISAF 카본블랙,EVONIK CARBON BLACK KOREA 4)DM: 벤조티아질 디설파이드(BENZOTHIAZYL DISSULFIDE) 동양제철화학 5)NBS: (2-(4-모폴리닐)메르캡토벤조 티아졸, 동양제철화학 6)AS-100: 디-이소프로필 잔토겐 폴리설파이드 혼합물, 영국 ROBINSBROTHERS사 7)SULFUR: 황, 미성종합물산 8)산화아연(ZnO): 징크 옥사이드. 한일아연화 9)STEARIC ACID: 스테아릭 에스드(STEARIC ACID), LG화학 10)3C: N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민, 금호몬산토 11)7P: N-페닐-N'-(1,3 디메칠- 부칠)-P 페닐린디아민, 금호몬산토 12)BLE: 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT), 금호몬산토 13)77PD: N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민, 독일FLEXSYS

실험예

상기 실시예에서 얻어진 조성물을 압출 성형한 후, 냉각하여 시편으로 제조한 후, 다음과 같은 방법으로 물성을 측정한 다음 그 결과를 표 2에 나타내었다.

[물성측정방법]

1. 경도: KS 규격인 KS M6518의 7항

2. 인장강도:KS 규격인 KS M6518의 5항

3. 신율: KS 규격인 KS M6518의 5항

4. 내열성: KS 규격인 M6518의 8항

5. 내유성: KS 규격인 M6518의 13항

구 분		실시 1	실시 2	실시 3	비고
내열성 (70℃X70hr)	경도변화(POINT)	+4	+2	+6
	인장강도변화율(%)	-6	-1	-12
	신율변화율(%)	-17	-9	-24
압축영구줄음율 (70℃X22hr)	압축영구줄음율(%)	19	14	22
내오존시험 50±5PPHMx40℃X72hr)	품질유지율(%)	90	100	85

상기 표 2에 나타낸 바와 같이 실시예 2는 내오존 시험이 100까지 향상되었다.

이상과 같이 본 발명은 원료고무에 짧고 많은 그라프트(graft) 결합을 생성시켜 가공성의 향상과 품질의 산포를 억제하며, 원료고무와 카본 블랙 사이의 친화성을 향상시켜 주므로 인해 물성의 향상과 그로 인한 방진고무의 내구성능을 향상시킬 수 있는 특징이 있다.

그리고, 본 발명의 방진고무를 자동차용 부싱, 엔진 마운팅 댐퍼등에 적용하였을 때 물성 변화율이 기존의 것에 비하여 안정되었음을 확인할 수 있으면서 상온 내구성능을 만족할 수 있는 효과가 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합 된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

천연고무(STR-CV60; NATURAL RUBBER) 100 중량부에 대하여;
보강제는 카본블랙(N-550) 22~23.0 중량부, 카본블랙(N-220) 23~24.0 중량부;
촉진제는 (2-(4-모폴리닐)메르캡토벤조 티아졸 1.0~1.5 중량부, 디-이소프로필 잔토겐 폴리설파이드 혼합물 0.5~1.0 중량부;
가류제는 황(SULFUR) 1.0~1.5 중량부;
가류촉진제는 산화아연(ZnO) 4.5~5.0 중량부. 스테아릭 에스드(STEARIC ACID) 0.5~1.0 중량부;
노화방지제는 N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민 1.0~1.5 중량부, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT) 0.5~1.0 중량부, N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민 1.5~2.0 중량부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물.
제 1항에 있어서,
상기 노화방지제는 N-페닐-N'-이소프로필-P- 페닐린디아민 1.0~1.5 중량부, 디페닐아민-아세톤 응축물(DIPHENYLAMINE-ACETONE CONDENSATION PRODUCT) 0.5~1.0 중량부, N,N'-비스(1,4-디메칠페닐)-P- 페닐린디아민 1.5~2.0 중량부;를 사용하여자동차용 방진고무 제품 제조시에 생성되는 발암물질인 니트로사민(Nitrosamines)을 최소화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 내후성 및 내열성이 강한 자동차용 방진고무의 조성물.