KR101160236B1 - Ａｃｓ를 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer) 을 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 타이어 에이펙스 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer) 5～9중량부를 포함하도록 하여 가황 공정의 안정성, 스코치의 최소화,접착력, 보강성이 우수하며 고가의 접착제의 사용을 줄여 원가 절감을 할 수 있는 타이어 에이펙스 고무조성물에 관한 것이다.

Description

ＡＣＳ를 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물{Tire apex rubber composition comprising acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer}
본 발명은 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer)를 포함하는 타이어 에이펙스(Apex) 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 타이어 에이펙스 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 ACS를 5～9중량부 포함하도록 하여 가황 공정의 안정성, 스코치의 최소화, 접착력, 보강성이 우수하며 접착제의 사용을 줄여 원가 절감을 할 수 있는 타이어 에이펙스 고무조성물에 관한 것이다.
타이어는 여러 부위로 이루어져 있으며, 각각의 타이어를 구성하는 여러 가 지 부위에 적합하도록 주재료인 원료고무를 비롯한 수많은 첨가제를 사용하고 있다.
타이어라는 제품에 대해 필요한 성능을 위해서 다양한 첨가제를 사용하고 있으며, 이 중에서 타이어의 구조 기틀을 이루는 에이펙스(Apex) 부분의 접착력 및 보강성, 내마모성 등의 특성 향상을 위해 주재료로서 천연고무 및/또는 에폭시화 천연고무(ENR)를 사용하고 있다. 이러한 원료고무 이외에도 타이어 에이펙스 고무의 물성 향상 및 접착력을 증대시키기 위해 점착제를 포함하는 다량의 첨가제를 사용하고 있다.
타이어의 구조 기틀을 이루는 에이펙스 고무(Apex rubber)는 고강도 및 코드(cord)와의 접착력을 유지해야 하는 특성을 가지고 있다. 이에 값비싼 대량의 천연고무(NR)와 고가의 접착제를 사용하고 있다.
ACS는 ENR와의 블렌딩(BLENDING) 및 자체가 접착제 특징을 나타내므로 대량의 접착제 사용을 줄 일 수 있다.
ACS는 염소를 포함하므로 내후성 이외에 난연성, 대전오염성이라는 극히 우수한 특성을 갖는 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)이다. 통상 담황색의 반투명이나 백색불투명으로 광택이 있는 외관을 띠고 있다. 수지의 특성은 충격강도 및 보강성이 꽤 양호하다. 또한 일반으로 합성수지에서는 전기절연성과 내흡습성이 우수한 것은 반대로 대전되기 쉽다는 결점이 있는데 ACS는 코드와 대전하기 어렵고 먼지에 의한 표면오염은 꽤 적다. 대부분의 용제에는 용해하지 않는데 케톤(ketone)계 용제, 방향족계 용제, 진한 산류에는 침투된다.
ACS와 ENR과의 블렌딩시 고온에서 열분해를 일으키므로 주의를 요한다. 따라서 ACS와 ENR과의 블렌딩 및 압출시 B/B 및 익스트루더(EXTRUDER) 온도가 220～230℃를 넘지 않도록 설정하여 가능한한 장시간의 블렌딩 및 압출은 피해야 한다.
본 발명과 관련된 선행기술로서 대한민국특허출원 제2003-0042334에는 실리카로서 비중이 2.1～3.6인 고비중 실리카와 커플링제를 사용함으로써 스코치 안정성, 내마모성능, 제동성능 및 저연비성능을 동시에 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무조성물을 개시하고 있다.
또한 대한민국특허출원 제2002-0030535에는 천연고무, 합성고무 또는 천연고무와 합성고무의 혼합고무에 보강제로서 나노구조의 카본블랙을 첨가함으로써 내마모성 및 회전저항이 개선된 타이어 트레드 고무 조성물이 개시되어 있다.
그러나 본 발명은 타이어 에이펙스 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer) 5～9중량부 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물에 대한 것을 주요한 내용으로 하고 있어 상기 선행기술들과 대비시 기술적 구성이 서로 상이하다.
본 발명의 목적은 가황 공정의 안정성, 스코치의 최소화, 물성 및 접착력을 향상시킬 수 있는 타이어 에이펙스 고무조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기에서 언급한 타이어 에이펙스 고무조성물로 이루저진 고무를 제공하여 물성 및 접착력이 우수한 타이어 에이펙스 고무를 제공하고자 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기에서 언급한 타이어 에이펙스 고무조성물로 이루어져 물성 및 접착력이 우수한 타이어 에이펙스 고무를 에이펙스로 포함하는 타이어를 제공하고자 한다.
본 발명은 타이어 에이펙스 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer) 5～9중량부 포함하도록 하여 가황 공정의 안정성, 스코치의 최소화, 물성 및 접착력을 향상시킬 수 있는 타이어 에이펙스 고무조성물을 제공할 수 있다.
본 발은 상기에서 언급한 타이어 에이펙스 고무조성물로 이루저진 고무를 제공하여 물성 및 접착력이 우수한 타이어 에이펙스 고무를 제공할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 타이어 에이펙스 고무조성물로 이루어져 물성 및 접착력이 우수한 타이어 에이펙스 고무를 에이펙스로 포함하는 타이어를 제공할 수 있다.
본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물에 포함되는 ACS는 타이어 구성 성분 중 고강도 및 스코치 안정성, 접착력이 중요한 에이펙스에만 적용토록 한다. 에이펙스를 제외한 타이어 구성 성분의 첨가제의 성분으로 적용시 강도가 크게 향상되어 타이어 압출 및 성형에 문제가 될 수 있다.
본 발명에 의해 가황 공정의 안정성, 스코치의 최소화, 물성, 인장력 및/또는 접착력을 향상시킬 수 있는 타이어 에이펙스 고무조성물을 제공할 수 있다.
본 발명에 의해 물성, 인장력 및/또는 접착력이 우수한 타이어 에이펙스 고무, 이러한 타이어 에이펙스 고무를 포함하는 타이어를 제공할 수 있다.
본 발명은 타이어 고무조성물에 있어서, ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer)를 포함하는 타이어 에이펙스(Apex) 고무조성물을 나타낸다.
본 발명은 타이어 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer) 5～9중량부를 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물을 나타낸다.
본 발명에서 원료고무는 천연고무를 사용할 수 있다.
본 발명에서 원료고무는 에폭시화 천연고무(Epoxied natural rubber, ENR)를 사용할 수 있다.
본 발명에서 원료고무는 천연고무 및 에폭시화 천연고무(ENR)가 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.
본 발명에서 원료고무는 천연고무 및 에폭시화 천연고무(ENR)가 1:9～9:1의 중량비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.
본 발명에서 원료고무는 천연고무 및 에폭시화 천연고무(ENR)가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.
상기에서 에폭시화 천연고무는 고무 전체 중량 대비 에폭시기가 10～60％ 함유된 에폭시화 천연고무를 사용할 수 있다.
본 발명의 타이에 에이펙스 고무조성물에서 ACS(acrylonitrile chlorinated polyethylene styrene)는 원료고무 100중량부에 대하여 5중량부 미만 사용하면 인장물성(300％ 모듈러스) 및/또는 타이어 코드와의 접착력이 하락하는 문제가 있으며, 9중량부를 초과하여 사용하는 경우 에이펙스 고무조성물의 점도가 상승하여 압출 게이지(GAGE) 공정에 문제가 생기며 타이어 코드와 고무와의 접착력을 하락시킬 수 있고 점도가 높아져 타이어 공정성이 문제가 된다. 따라서 본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물은 원료고무 100중량부에 대하여 ACS를 5～9중량부 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 보강충진제로서 카본블랙(carbon black), 실리카(silica) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 원료고무 100중량부에 대하여 40～80중량부를 사용할 수 있다.
본 발명에서 보강충진제를 원료고무 100중량부에 대하여 40중량부 미만을 사용하면 보강충진제로서의 역할이 미미하고, 80중량부를 초과하여 사용하면 보강충진제로서의 역할에 대한 뚜렷한 효과의 상승이 없고 물성이 감소할 우려가 있어, 본 발명에서 보강충진제를 원료고무 100중량부에 대하여 40～80중량부를 사용하는 것이 좋다.
상기에서 카본블랙은 요오드 흡착가 135～145g/kg, DBP 흡착가 125～135ml/100g, 착색도 125～130％인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 카본블랙은 요오드 흡착가 140g/kg, DBP 흡착가 130ml/100g, 착색도 127％인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 실리카는 BET 표면적이 110～130㎡/g인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 실리카는 표면이 실란트리올(silanetriol)로 처리된 실리카를 사용할 수 있다.
상기에서 표면이 실란트리올로 처리된 실리카는 BET 표면적이 110～130㎡/g인 실리카의 표면에 실란트리올이 실리카 중량 대비 5～50％ 처리된 것을 사용할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 보강충진제 대신에 고무조성물의 보강성 향상을 위해 탄산칼슘(calcium carbonate), 산화티탄(titanium dioxide), 클레이(clay), 층상실리케이트(layered silicate), 중석(tungsten), 탈크(Talc), 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(syndiotactic-1,2-polybutadiene, SPB), 판상흑연의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 층간 간격이 0.1～10nm인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 두께(d)에 대한 평면폭(l)의 비를 나타낸 편평비(aspect ratio, l/d)가 5 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 편평비가 5～100인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 층간 간격이 0.1～10nm이고, 편평비가 5～100인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 양이온 교환반응 및/또는 음이온 교환반응이 가능한 천연 층상실리케이트를 사용할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 양이온 교환반응 및/또는 음이온 교환반응이 가능한 합성 층상실리케이트를 사용할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 양이온기를 갖는 물질 및/또는 음이온기를 갖는 물질로 유기화 처리된 유기화 층상실리케이트를 사용할 수 있다.
상기에서 층상실리케이트는 몬모릴로나이트(montmorillonite), 사포나이트(saponite), 헥토라이트(hectorite), 렉토나이트(rectorite), 버미큘라이트(vermiculite), 마이카(mica), 일라이트(illite), 카올린나이트(kaolinite), 소디움 몬모릴로나이트(sodium montmorillonite, Na-MMT) 및 클로이지트 15A(Cloisite 15A)의 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)은 직경 0.01～0.1㎛이고, 비표면적이 80～90m2/g인 것을 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)은 직경 1～10㎛이고, 비표면적이 100～120m2/g인 것을 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 판상흑연은 입자크기가 0.1～20㎛인 것을 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 판상흑연은 층간 간격이 0.1～10nm인 것을 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 판상흑연은 두께(d)에 대한 평면폭(l)의 비를 나타낸 편평비(aspect ratio, l/d)가 5 이상인 것을 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 판상흑연은 편평비가 5～100인 것을 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 판상흑연은 입자크기가 0.1～20㎛, 층간 간격이 0.1～10nm, 편평비가 5～100인 것을 사용할 수 있다.
상기의 충진제 중에서 판상흑연은 하기 (가)단계 및 (나)단계로부터 얻은 것을 사용할 수 있다.
(가)흑연을 황산과 질산이 1:9～9:1의 중량비로 혼합된 혼합용액에 투입하여 침지시키는 단계,
(나)침지 후 수세하고 건조한 흑연을 700～900℃에서 1～5분 동안 가열하는 단계.
상기 (가)단계에서 침지는 60～80℃에서 10～48시간 동안, 바람직하게는 70℃에서 10시간 동안 침지하여 판상흑연 층간에 상기 황산의 -SO42 - 이온 또는 질산의 -NO3 - 이온이 충분히 삽입되도록 한다.
본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물은 상기에서 보강충진제로서 실리카 및/또는 실란트리올로 표면 처리된 실리카를 사용하는 경우 이들의 분산성을 향상시키기 위해 실리카 분산제로서 커플링제를 원료고무 100중량부에 대하여 0.5～10중량부를 사용할 수 았다.
상기에서 커플링제는 본 발명의 분야에서 통상적으로 적용하는 실란 커플링제를 사용할 수 있다.
상기에서 실란커플링제는 감마 머캅토 프로필 다이 펜타에톡시 트리데카옥시 에톡시 실란(gamma mercapto propyl di-penta-ethoxy tridecaoxy ethoxy silane), 비스 트리실릴 프로필 테트라설파이드(bis trisilyl propyl tetrasulfide, TESPT), TESPT(Bis-(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfane, Si-69), TESPD(Bis-(3-ethoxysilylpropyl)disulfane), TPMA(trimethoxysilylpropylmethacrylate), 3-티오시아네이토프로필-트리에톡시 실란(Si-264), g-메르캅토프로필-트리메톡시 실란(A189), 지르코늄 디네오알칸올레이토디(3-메르캅토)프로피오네이토-O(NZ 66A);
티타네이트 커플링제, N,N'-비스(2-메틸-2-니트로프로필)-1,6-디아미노헥산(수미파인 1162), 다이메틸 아미노 에탄올(Dimethyl amino ethanol, DMAE), 헥사메틸다이실라잔(Hexamethyldisilazane, HMDZ) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물은 상기에서 보강충진제로서 실리카 및/또는 실란트리올로 표면 처리된 실리카를 사용하는 경우 이들의 분산성을 향상시키기 위해 실리카 분산조제를 원료고무 100중량부에 대하여 0.1～5중량부를 사용할 수 있다.
상기의 실리카 분산조제는 하이드로카본(hydrocarbon), 아연 솝(Zn soap) 및 필러(filler)가 혼합된 혼합물을 사용할 수 있다.
상기의 실리카 분산조제는 탄소수가 1 내지 10개인 하이드로카본; 아연 솝; 및 유리섬유(glass fiber), 규석, 목분, 초크(chalk)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 필러;가 1～8:1～8:1～8의 중량비로 혼합된 혼합물을 사용할 수 있다.
상기의 실리카 분산조제에서 하이드로카본은 사슬모양 하이드로카본 및/또는 고리모양 하이드로카본을 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물에 있어서, 다양한 성분, 함량 등의 조건에 의해 타이어 고무조성물을 적용한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건의 타이어 에이펙스 고무조성물이 바람직함을 알 수 있었다.
본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물은 상기에서 언급한 원료고무, ACS, 보강충진제 이외에 종래 타이어 고무조성물에 사용되는 접착제, 활성제, 노화방지제, 공정유, 가류제, 가류촉진제와 같은 각종 첨가제를 필요에 따라 적의 선택하여 소정의 함량으로 사용할 수 있다. 그러나 이들은 종래 타이어 에이펙스 고무조성물에 사용되는 일반적인 성분으로서 본원발명의 필수 구성성분이 아니므로 이하 자세한 내용은 생략하기로 한다.
한편 본 발명은 상기에서 언급한 타이어 에이펙스 고무조성물에 의해 제조된 고무를 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 타이어 에이펙스 고무조성물에 의해 제조된 고무를 함유하는 타이어를 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 타이어 고무조성물에 의해 제조된 고무를 에이펙스(Apex)로 함유하는 타이어를 포함한다.
상기에서 타이어는 자동차용 타이어, 버스용 타이어, 트럭용 타이어, 항공기용 타이어, 오토바이용 타이어 중에서 선택된 어느 하나를 나타낸다.
본 발명의 ACS를 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물에 있어서, 다양한 성분, 함량 등의 조건에 의해 ACS를 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물을 적용한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건의 ACS를 포함하는 타이어 에이펙스 고무조성물이 바람직함을 알 수 있었다.
이하 본 발명을 다음의 제조예, 비교예, 실시예, 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일실시예로서 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
천연고무 100중량부를 원료고무로 하고, 상기 원료고무 100중량부에 대하여 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer) 5중량부, 카본블랙 20중량부, 실리카 50중량부, 공정오일 3중량부, 접착제 5중량부, 산화아연(ZnO) 8중량부, 스테아린산(stearic acid) 3중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민 2중량부, 실란커플링제로서 비스 트리실릴 프로필 테트라설파이드(bis trisilyl propyl tetrasulfide, TESPT) 3중량부를 밴버리 믹서에 넣고 배합하여 고무배합물을 얻었다.
상기의 고무배합물에 가류제로서 유황 2중량부, 가류촉진제로서 N-시클로헥실-2-벤조티아졸-설펜아마이드(CZ) 1중량부를 첨가하고 160℃에서 25분 동안 가류시켜 고무를 제조하였다.
상기에서 카본블랙은 요오드 흡착가 140±5g/kg, DBP 흡착가 130±5ml/100g, 착색도 127％인 것을 사용하였다.
상기에서 실리카는 BET 표면적이 120±5㎡/g인 것을 사용하였다.
하기 표 1에 실시예 1의 고무조성을 나타내었다.
<실시예 2>
하기 표 1에 기재된 성분을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
<비교예>
ACS를 사용하지 않고, 접착제 15중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
비교예 및 실시예 1,2의 고무조성(단위:중량부)
항목 실시예 1 실시예 2 비교예
천연고무 100 100 100
ACS 5 7 -
카본블랙 20 25 25
실리카 50 55 50
공정오일 3 3 3
산화아연 8 8 3
스테아린산 3 3 8
노화방지제 2 2 2
접착제 5 5 15
가류제 2 2 2
가류촉진제 1 1 1
<시험예 1>
상기 실시예 1, 실시예 2 및 비교예에서 제조한 각각의 고무에 대해 레오놀러지, 무니점도, 인장물성, 발열, 내마모성 등의 물성을 ASTM 관련규정에 의해 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.
비교예 및 실시예 1,2의 고무 물성 측정 결과
시험 항목 결과 항목 비교예 실시예 1 실시예 2
레오놀러지
(160℃)		 Toq(Max) 51.0 51.7 51.5
Toq(Min) 20.3 20.9 20.7
T40 5.47 5.47 5.45
T90 10.28 10.81 10.81
EC 11.31 11.89 11.87
무니 점도 점도
(125℃)		 73 76 74
T05 20.93 20.80 20.81
T35 27.20 27.07 27.05
점도
(100℃)		 82 86 85
인장물성 경도 68 70 72
100％ 모듈러스(kg/㎠) 76 80 82
300％ 모듈러스(kg/㎠) 163 170 174
인장강도
(kg/㎠)		 226 234 239
신장(％) 431 410 411
발열(℃) 29.5 29.3 29.1
내마모성(index)* 100 119 114
*내마모성에 대한 실시예 1 내지 실시예 2의 수치는 비교예의 내마모성 값을 100으로 하였을 때 환산한 수치로서 수치가 높을수록 내마모성이 우수함을 의미한다.
<시험예 2>
상기 실시예 1, 실시예 2, 비교예에서 제조한 각각의 고무에 대해 접착력을 ASTM 관련규정에 의해 측정하고 그 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.
비교예 및 실시예 1,2의 고무 접착력 측정 결과
시험 항목 결과 항목 비교예 실시예 1 실시예 2
접착력 초기 54 60 59
과가류 49 54 53
노화(5일, 105℃도) 49 53 52
Huminity 노화(5일, 85℃, 습도 85％) 53 55 53
상기 표 2, 표 3에서처럼 본 발명에 의한 실시예 1 내지 실시예 2의 고무시편은 비교예의 종래 고무시편과 비교시 인장물성, 발열, 내마모성 등의 물성과 접착력이 우수함을 알 수 있었다.
<실시예 3>
천연고무 50중량부와 에폭시화 천연고무 50중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 ACS 3중량부, 카본블랙 25중량부, 실리카 45중량부, 공정오일 3중량부, 접착제 5중량부, 산화아연(ZnO) 8중량부, 스테아린산(stearic acid) 3중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민 2중량부, 실란커플링제로서 비스 트리실릴 프로필 테트라설파이드(TESPT) 3중량부, 실리카 분산조제 1.5중량부를 밴버리 믹서에 넣고 배합하여 고무배합물을 얻었다.
상기의 고무배합물에 가류제로서 유황 2중량부, 가류촉진제로서 N-시클로헥실-2-벤조티아졸-설펜아마이드(CZ) 1중량부를 첨가하고 160℃에서 25분 동안 가류시켜 고무를 제조하였다.
상기에서 에폭시화 천연고무는 고무 전체 중량 대비 에폭시기가 45％ 함유된 에폭시화 천연고무를 사용하였다.
상기에서 카본블랙은 요오드 흡착가 140±5g/kg, DBP 흡착가 130±5ml/100g, 착색도 127％인 것을 사용하였다.
상기에서 실리카는 BET 표면적이 120±5㎡/g인 것을 사용하였다.
상기에서 실리카 분산조제는 하이드로카본(hydrocarbon), 아연 솝(Zn soap) 및 필러(filler)가 1:1:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 사용하였으며, 이때 하이드로카본은 탄소수가 10개인 사슬모양 하이드로카본을 사용하였고, 필러는 유리섬유(glass fiber)를 사용하였다.
<실시예 4>
천연고무 50중량부와 에폭시화 천연고무 50중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 ACS 8.5중량부, 카본블랙 30중량부, 표면이 실란트리올로 처리된 실리카 35중량부, 공정오일 3중량부, 접착제 5중량부, 산화아연(ZnO) 8중량부, 스테아린산(stearic acid) 3중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민 2중량부, 실란커플링제로서 비스 트리실릴 프로필 테트라설파이드(TESPT) 3중량부, 실리카 분산조제 1.5중량부를 밴버리 믹서에 넣고 배합하여 고무배합물을 얻었다.
상기의 고무배합물에 가류제로서 유황 2중량부, 가류촉진제로서 N-시클로헥실-2-벤조티아졸-설펜아마이드(CZ) 1중량부를 첨가하고 160℃에서 25분 동안 가류시켜 고무를 제조하였다.
상기에서 에폭시화 천연고무는 고무 전체 중량 대비 에폭시기가 45％ 함유된 에폭시화 천연고무를 사용하였다.
상기에서 카본블랙은 요오드 흡착가 140±5g/kg, DBP 흡착가 130±5ml/100g, 착색도 127％인 것을 사용하였다.
상기에서 표면이 실란트리올로 처리된 실리카는 BET 표면적이 120±5㎡/g인 실리카의 표면에 실란트리올이 실리카 중량 대비 30％ 처리된 것을 사용하였다.
상기에서 실리카 분산조제는 하이드로카본(hydrocarbon), 아연 솝(Zn soap) 및 필러(filler)가 1:1:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 사용하였으며, 이때 하이드로카본은 탄소수가 10개인 사슬모양 하이드로카본을 사용하였고, 필러는 70±2메쉬(mesh)의 목재 입자인 목분(wood flour)을 사용하였다.
<실시예 5>
카본블랙 대신 탄산칼슘(calcium carbonate)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
<실시예 6>
카본블랙 대신 산화티탄(titanium dioxide)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
<실시예 7>
카본블랙 대신 클레이(clay)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
<실시예 8>
카본블랙 대신 중석(tungsten)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
<실시예 9>
카본블랙 대신 탈크(Talc)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
<실시예 10>
카본블랙 대신 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
상기에서 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)은 직경 5±0.5㎛이고, 비표면적이 150±5m2/g인 것을 사용하였다.
<실시예 11>
카본블랙 대신 판상흑연을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
상기에서 판상흑연은 하기 (가)단계 및 (나)단계로부터 얻으며, 입자크기가 10±2㎛, 층간 간격이 5±0.5nm, 편평비가 50±5인 것을 사용하였다.
(가)흑연을 황산과 질산이 1:1의 중량비로 혼합된 혼합용액에 투입하고 70℃에서 10시간 동안 침지하여 판상흑연 층간에 상기 황산의 -SO42 - 이온 및/또는 질산의 -NO3 - 이온이 삽입되도록 침지시키는 단계,
(나)침지 후 수세하고 건조한 흑연을 850℃에서 5분 동안 가열하는 단계.
<실시예 12>
카본블랙 대신 층상실리케이트(layered silicate)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.
상기에서 층상실리케이트는 층간 간격이 5±0.5nm이고, 편평비가 50±5인 헥토라이트(hectorite)를 사용하였다.
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.
본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물은 첨가제로서 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer)를 사용함으로써, 가황 공정의 안정성, 스코치의 최소화, 물성, 인장력 및/또는 접착력이 우수하며 고가의 접착제의 사용을 줄여 원가 절감을 할 수 있으며, 또한 본 발명의 타이어 에이펙스 고무조성물을 이용하여 물성, 인장력 및/또는 접착력이 우수한 타이어 에이펙스 고무, 이러한 타이어 에이펙스 고무를 포함하는 타이어를 제공할 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (3)

  1. 타이어 에이펙스 고무조성물에 있어서,
    천연고무, 에폭시화 천연고무(ENR)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 원료고무 100중량부에 대하여 ACS(acrylonitrile-chlorinated-polyethylene-styrene copolymer) 5～9중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 에이펙스 고무조성물.
  2. 삭제
  3. 청구항 제1항의 고무조성물로 이루어진 고무를 포함하는 타이어.
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JP2008285588A (ja) 2007-05-17 2008-11-27 Sumitomo Rubber Ind Ltd ビードエイペックス用ゴム組成物および空気入りタイヤ
KR20100019425A (ko) * 2007-05-15 2010-02-18 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤 타이어용 고무 조성물 및 공기 주입 타이어
KR20100020956A (ko) * 2007-05-22 2010-02-23 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤 고무 조성물 및 그것을 이용한 공기 타이어
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