KR101286918B1 - 폼타이어용 조성물 - Google Patents

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KR101286918B1
KR101286918B1 KR20120079231A KR20120079231A KR101286918B1 KR 101286918 B1 KR101286918 B1 KR 101286918B1 KR 20120079231 A KR20120079231 A KR 20120079231A KR 20120079231 A KR20120079231 A KR 20120079231A KR 101286918 B1 KR101286918 B1 KR 101286918B1
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Abstract

올레핀 블록 공중합체 및 고무가 블렌드된 고분자 기재 100 중량부; 가교제 0.02 내지 4 중량부; 및 발포제 1 내지 6 중량부를 포함하되, 상기 고분자 기재 총 중량 중 상기 올레핀 블록 공중합체는 50 내지 80 중량%이고, 상기 고무는 20 내지 50 중량%인 폼타이어용 조성물이 제공된다.

Description

폼타이어용 조성물{Composition for foam tire}
본 명세서에 개시된 기술은 폼타이어용 조성물에 관한 것이다.
자동차, 오토바이, 스쿠터, 자전거 휠체어 등에 사용되는 타이어로서 고무제의 타이어에 고무제의 튜브를 넣은 타이어와 최근의 튜브리스 타이어 등이 있는데 이들은 모두 내부에 공기를 넣어 그 팽창력으로 쿠션성을 나타내는 방식이 사용된다. 그런데 이러한 타이어들은 사용 중에 못이나 유리조각 같은 것에 찔려서 펑크가 나거나, 주입 밸브의 고장이나 고무튜브의 공기투과성에 의해 고무 분자들 사이로의 공기샘 등으로 공기압이 빠져 버리는 현상이 필연적으로 일어난다.
이러한 결점을 방지하기 위해 전체가 고무덩어리인 솔리드(Solid) 타이어, 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam)으로 만든 우레탄 폼타이어, 또는 튜브 대신에 우레탄 폼 등으로 채운 폼필드 타이어(Foam filled tire) 등이 사용되고 있다. 그러나 이들에는 다음과 같은 결함들이 있는데, 즉, 솔리드 타이어는 강하고 바람 빠질 일이 없으나 중량이 너무 무거우며 쿠션성이 없고, 우레탄폼 타이어는 가벼우나 탄성이 부족하고 가수분해성이 있어 내구성이 부족하고 햇볕에 노출되면 표면의 산화속도가 빠르며, 폼필드 타이어는 무겁고 탄성이 부족하며 가격이 비싸다..
한편 유모차 바퀴나 아동용 자전거 타이어에 에틸렌비닐아세테이트(EVA)와 같은 에틸렌 공중합체를 발포시킨 타이어가 사용되고 있는데, 이것은 그립(Grip)력이 부족하고 표면이 미끄럽고 제동성이 떨어져서 유모차나 아동용 자전거 등의 저속 저하중 용도에 국한되었다. 특히 뜨거운 여름날에는 에틸렌 공중합체의 고온에 의한 연화현상으로 경도가 낮아져서 체중이 무거운 사람이 타면 타이어가 흔들려서 사고가 나기 쉽다. 대기의 온도가 30℃ 정도인 경우 아스팔트의 온도는 65℃ 정도가 된다. 여기에 타이어와 지면과의 마찰열이 더해지면 70~80℃가 된다.
본 명세서에 개시된 기술의 일 측면에 따르면, 올레핀 블록 공중합체 및 고무의 블렌드를 고분자 기재로 하여 가교제 및 발포제를 포함하는 폼타이어용 조성물이 제공된다.
본 명세서에 개시된 기술의 다른 측면에 따르면, 올레핀 블록 공중합체 및 고무가 블렌드된 고분자 기재 100 중량부; 가교제 0.02 내지 4 중량부; 및 발포제 1 내지 6 중량부를 포함하되, 상기 고분자 기재 총 중량 중 상기 올레핀 블록 공중합체는 50 내지 80 중량%이고, 상기 고무는 20 내지 50 중량%인 폼타이어용 조성물이 제공된다.
본 명세서에 개시된 기술의 또 다른 측면에 따르면, 상술한 폼타이어용 조성물을 사출발표하여 제조된 폼타이어가 제공된다.
이하, 본 명세서에 개시된 기술에 대해 보다 상세히 설명하고자 한다. 본 명세서에 개시된 폼타이어용 조성물은 올레핀 블록 공중합체 및 고무의 블렌드를 고분자 기재로 하여 가교제 및 발포제를 포함할 수 있다.
상기 폼타이어용 조성물에는 발포체 가공을 위한 가교제 및 발포제 외에도 충전제, 안료를 비롯한 기타 첨가제 등이 더 포함될 수 있다. 상기 폼타이어용 조성물은 시트 또는 펠릿 형태로 제조되어 금형에 사출 주입하고, 150 ~ 250℃의 온도 및 100 ~ 300 kg/cm2의 압력에서 가열, 가압 및 발포하여 타이어로 제조될 수 있다.
상기 폼타이어용 조성물에 사용되는 올레핀 블록 공중합체(olefin block copolymer, OBC)는 다블록 공중합체이다. 이들은 바람직하게는 선형 방식으로 결합된 둘 이상의 화학적으로 별개인 구역 또는 세그먼트("블록"으로서 칭함)를 포함하는 중합체, 즉 펜던트 또는 그래프트 방식보다는 중합된 에틸렌계 관능기에 대해 말단-대-말단 결합되는 화학적으로 구분된 단위들을 포함하는 중합체이다. 특정 실시양태에서, 블록들은 그 안에 혼입된 공단량체의 양 또는 유형, 밀도, 결정화 정도, 이러한 조성물의 중합체에 기인하는 미결정 크기, 입체규칙도(이소택틱 또는 신디오택틱)의 유형 또는 정도, 레지오-규칙성(regio-regularity) 또는 레지오-불규칙성(regio-irregularity), 장쇄 분지 또는 하이퍼-분지를 포함하는 분지화 양, 균일성, 또는 임의의 다른 화학적 또는 물리적 특성이 상이하다. 다블록 공중합체는 공중합체의 고유한 제조 공정으로 인한 다분산 지수(PDI 또는 Mw/Mn)의 고유한 분포, 블록 길이 분포, 및/또는 블록 수 분포를 특징으로 한다. 더욱 구체적으로, 연속 공정으로 제조하는 경우 중합체의 실시양태는 약 1.7 내지 약 8; 다른 실시양태에서는 약 1.7 내지 약 3.5; 또 다른 실시양태에서는 약 1.7 내지 약 2.5; 또 다른 실시양태에서는 약 1.8 내지 약 2.5 또는 또 다른 실시양태에서는 약 1.8 내지 약 2.1 범위의 PDI를 보유할 수 있다. 배치(batch) 또는 반-배치(semi-batch) 공정으로 제조하는 경우 중합체의 실시양태는 약 1.0 내지 약 2.9; 다른 실시양태에서는 약 1.3 내지 약 2.5; 또 다른 실시양태에서는 약 1.4 내지 약 2.0; 또 다른 실시양태에서는 약 1.4 내지 약 1.8 범위의 PDI를 보유할 수 있다.
상기 올레핀 블록 공중합체(OBC)는 에틸렌/α-올레핀 다블록 공중합체를 의미한다. 상기 올레핀 블록 공중합체는 에틸렌 및 하나 이상의 공중합성 α-올레핀 공단량체를 중합된 형태로 포함하며, 화학적 또는 물리적 특성이 상이한 둘 이상의 중합된 단량체 단위들의 복수의 블록 또는 세그먼트들을 갖는 다블록 공중합체인 것을 특징으로 한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 다블록 공중합체는 다음 화학식으로 나타낼 수 있다.
(AB)n
화학식에서, n은 1 이상, 바람직하게는 1 초과, 예컨대 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 또는 그 이상의 정수이고; "A"는 경질 블록 또는 세그먼트를 나타내고; "B"는 연질 블록 또는 세그먼트를 나타낸다. 바람직하게는, A와 B는 분지형 또는 별형 방식이 아닌 선형 방식으로 연결된다. "경질" 세그먼트는 에틸렌이 몇몇 실시양태에서는 95 중량％ 이상, 다른 실시양태에서는 98 중량％ 이상의 양으로 존재하는 중합된 단위의 블록을 의미한다. 즉, 경질 세그먼트 내 공단량체 함량은 몇몇 실시양태에서는 경질 세그먼트의 총 중량의 5 중량％ 이하, 다른 실시양태에서는 2 중량％ 이하이다. 몇몇 실시양태에서, 경질 세그먼트는 모두 또는 실질적으로 모두 에틸렌으로 구성된다. 반면, "연질" 세그먼트는 공단량체 함량이 몇몇 실시양태에서는 연질 세그먼트의 총 중량의 5 중량％ 이상, 다양한 다른 실시양태에서는 8 중량％ 이상, 10 중량％ 이상, 또는 15 중량％ 이상인 중합된 단위의 블록을 의미한다. 몇몇 실시양태에서, 연질 세그먼트 내 공단량체 함량은 다양한 다른 실시양태에서 20 중량％ 이상, 25 중량％ 이상, 30 중량％ 이상, 35 중량％ 이상, 40 중량％ 이상, 45 중량％ 이상, 50 중량％ 이상, 또는 60 중량％ 이상일 수 있다.
본 명세서에 개시된 기술에 사용되는 OBC를 제조하기 위한 적절한 단량체들은 에틸렌과 에틸렌 이외에 하나 이상의 부가 중합가능한 단량체들을 포함한다. 적절한 공단량체들은 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 3-메틸-1-부텐, 1-헥센, 4-메틸-1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센과 같은 탄소수 3 내지 30, 바람직하게는 3 내지 20의 직쇄 또는 분지된 α-올레핀들; 사이클로펜텐, 사이클로헵텐, 노르보넨, 5-메틸-2-노르보넨, 테트라사이클로도데센, 및 2-메틸-1,4,5,8-디메타노-1,2,3,4,4a,5,8,8a-옥타하이드로나프탈렌과 같은 탄소수 3 내지 30, 바람직하게는 3 내지 20의 사이클로올레핀들; 부타디엔, 이소프렌, 4-메틸-1,3-펜타디엔, 1,3-펜타디엔, 1,4-펜타디엔, 1,5-헥사디엔, 1,4-헥사디엔, 1,3-헥사디엔, 1,3-옥타디엔, 1,4-옥타디엔, 1,5-옥타디엔, 1,6-옥타디엔, 1,7-옥타디엔, 에틸리덴노르보넨, 비닐 노르보넨, 디사이크로펜타디엔, 7-메틸-1,6-옥타디엔, 4-에틸리덴-8-메틸-1,7-노나디엔, 및 5,9-디메틸-1,4,8-데카트리엔과 같은 디엔 및 트리엔 올레핀들; 및 3-페닐프로펜, 4-페닐프로펜, 1,2-디플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌, 및 3,3,3-트리플루오로-1-프로펜을 포함한다.
일 실시양태에 있어서, 상기 올레핀 블록 공중합체는 0.85 내지 0.91 g/cc, 또는 0.86 내지 0.88 g/cc의 밀도를 가질 수 있다.
일 실시양태에 있어서, 상기 올레핀 블록 공중합체는 ASTM D1238(190℃, 2.16kg)에 의해 측정한 용융지수(MI)가 0.1 g/10분 내지 30 g/10분, 또는 0.1 g/10분 내지 10 g/10분, 또는 0.1 g/10분 내지 1.0 g/10분, 또는 0.1 g/10분 내지 0.5 g/10분, 또는 0.3 g/10분 내지 0.6 g/10분일 수 있다.
일 실시양태에 있어서, 상기 올레핀 블록 공중합체는 연속공정으로 제조시 1.7 내지 3.5, 또는 1.8 내지 3, 또는 1.8 내지 2.5, 또는 1.8 내지 2.2의 다분산지수(PDI)를 가질 수 있다. 배치 또는 세미-배치 공정으로 제조시에는 상기 올레핀 블록 공중합체는 1.0 내지 3.5, 또는 1.3 내지 3, 또는 1.4 내지 2.5, 또는 1.4 내지 2의 PDI를 가질 수 있다.
일 실시양태에 있어서, 상기 올레핀 블록 공중합체는 5 내지 30 중량%, 또는 10 내지 25 중량%, 또는 11 내지 20 중량%의 경질 세그먼트를 함유할 수 있다. 상기 경질 세그먼트는 공단량체로부터 유도되는 0.0 내지 0.9 몰% 단위체를 함유할 수 있다. 상기 올레핀 블록 공중합체는 또한 70 내지 95 중량%, 또는 75 내지 90 중량%, 또는 80 내지 89 중량%의 연질 세그먼트를 함유할 수 있다. 상기 연질 세그먼트는 공단량체로부터 유도되는 15 몰% 미만, 또는 9 내지 14.9 몰% 단위체를 함유할 수 있다. 일 실시양태에 있어서, 상기 공단량체는 부텐 또는 옥텐일 수 있다.
본 명세서에 개시된 폼타이어 조성물은 상기 올레핀 블록 공중합체에 고무가 블렌드됨으로써, 뜨거운 열에도 견디고 그립력과 탄성을 겸비한 타이어가 제조될 수 있다. 고분자 기재 성분이 OBC 단독인 타이어는 미끄럽고 그립력이 부족하다. 따라서 상기 폼타이어 조성물은 고무 성분을 동시에 포함한다. 바람직하게는 OBC와 고무를 함유하는 고분자 기재 총 중량에 대해 OBC 50 내지 80 중량% 및 고무 20 내지 50 중량%가 사용될 수 있다. 상기 고분자 기재 내의 고무가 20 중량% 미만에서는 제조된 타이어가 미끄럽고 그립력이 부족하며, 고무가 50 중량% 초과에서는 경도가 너무 낮고 수축이 크다. 여기서 그립력은 자동차, 자전거, 전동휠체어 등의 구동력과 관계되어 에너지 소비와 속도에 직접 영향을 미친다.
상기 고무는 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다. 상기 일반적인 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 천연고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등, 트랜스-1,4-이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무도 포함할 수 있다. 상기 변성 천연고무는, 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연고무로는 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등을 들 수 있다.
상기 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 변성 부타디엔 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로하이드린 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 수소화된 니트릴 고무, 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 변성 니트릴 부타디엔 고무, 염소화 폴리에틸렌 고무, 스티렌 부타디엔 스티렌 고무(SBS), 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(SEBS) 고무, 스티렌 이소프렌 스티렌 고무(SIS), 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌디엔(EPDM) 고무, 하이팔론 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 고무, 아크릴 고무, 히드린 고무, 비닐 벤질 클로라이드 스티렌 부타디엔 고무, 브로모 메틸 스티렌 부틸 고무, 말레인산 스티렌 부타디엔 고무, 카르복실산 스티렌 부타디엔 고무, 에폭시 이소프렌 고무, 말레인산 에틸렌 프로필렌 고무, 카르복실산 니트릴 부타디엔 고무, 브롬화 폴리이소부틸 이소프렌-코-파라메틸 스티렌(brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene, BIMS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 폼타이어용 조성물에는 가스 및 다른 부산물로 분해되는 가스 재료, 휘발성 액체 및 화학작용제를 포함하는 임의의 공지된 대부분의 발포제(기포발생제 또는 팽창제로서 또한 공지됨)가 사용될 수 있다. 상기 발포제는 발포체를 제조하기 위해서 첨가하는 것으로 분해온도가 150 ~ 210℃인 아조계 화합물을 사용하며, 고분자 기재 100 중량부에 대하여 1 ~ 6 중량부 사용하는 것이 좋다. 만일, 그 사용량이 1 중량부 미만이면 비중이 0.7 이상이고 경도가 Shore C 경도가 70 이상인 발포체가 제조되어 경량화에 문제가 있을 수 있고, 6 중량부를 초과하면 비중이 0.10 이하로 떨어져 경량화에 우수한 효과를 나타내지만 기계적 물성과 치수안정성이 떨어질 수 있다. 그리고, 분해 온도가 150℃ 미만이면 컴파운드 제조 중에 조기발포가 발생하고, 210℃를 초과하면 발포체의 성형시간이 15분 이상 소요되기 때문에 생산성이 저하될 수 있다.
대표적인 발포제는 질소, 이산화탄소, 공기, 메틸 클로라이드, 에틸 클로라이드, 펜탄, 이소펜탄, 퍼플루오로메탄, 클로로트리플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 트리클로로플루오로메탄, 퍼플루오로에탄, 1-클로로-1,1-디플루오로에탄, 클로로펜타플루오로에탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 퍼플루오로프로판, 클로로헵타플루오로프로판, 디클로로헥사플루오로프로판, 퍼플루오로부탄, 클로로노나플루오로부탄, 퍼플루오로시클로부탄, 아조디카르본아미드(ADCA), 아조디이소부티로니트릴, 벤젠술폰히드라지드, 4,4-옥시벤젠 술포닐-세미카르바지드, p-톨루엔 술포닐 세미카르바지드, 바륨 아조디카르복실레이트, N,N'디메틸-N,N'-디니트로소테레프탈아미드, 및 트리히드라지노 트리아진을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일반적으로 ADCA가 바람직한 발포제이다.
본 발명의 폼타이어용 조성물은 가교제를 포함할 수 있다. 상기 가교제는 수지에 고온점탄성을 부여할 수 있는 유기과산화물 가교제를 기재 100 중량부에 대하여 0.02 ~ 4 중량부 사용하고, 더욱 바람직하기로는 0.05 ~ 3.0 중량부 사용하는 것이 바람직하며, 이들은 1분 반감기 온도가 130 ~ 180℃ 인 것이다. 그 사용량에 있어서 0.02 중량부 미만이면 가교가 부족하여 수지의 고온 점탄성이 유지되지 못하고, 4 중량부를 초과하면 과가교로 인하여 경도가 급격히 높아질 수 있다. 이러한 가교제의 예로는 고무 배합에 많이 사용되고 있는 유기과산화물 가교제로서 t-부틸퍼옥시이소프로필카르보네이트, t-부틸퍼옥시리우릴레이트, t-부틸퍼옥시아세테이트, 디-t-부틸퍼옥시프탈레이트, t-디부틸포옥시말레인산, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, t-부킬히드로퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디큐밀퍼옥사이드, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-(t-부틸퍼옥시)-3-헥산, n-부틸-4, 4-비스(t-부틸퍼옥시)발러레이트, α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠 등을 사용할 수 있다.
상기 기타 첨가제는 가공특성을 돕고 발포체의 물성 향상을 위해 일반적으로 사용되는 금속산화물, 스테아린산, 산화방지제, 진크스테아레이트, 티타늄디옥사이드, 가교조제 등 발포체 제조시 사용되는 통상의 첨가제를 사용하며, 색상을 고려하여 다양한 안료를 사용하는 것도 가능하다. 상기 첨가제는 기재 100 중량부에 대하여 4 ~ 15 중량부 첨가할 수 있다. 상기 금속산화물로는 산화아연, 산화티타늄, 산화카드뮴, 산화마그네슘, 산화수은, 산화주석, 산화납, 산화칼슘 등을 발포체의 물성 향상을 위해 사용할 수 있으며 기재 100 중량부에 대하여 1 ~ 4 중량부 사용할 수 있다. 또한, 프레스가 150 ~ 170℃일 때 성형시간을 5 ~ 10분으로 조절하고자 가교조제인 트리아릴시안우레이트(TAC)을 기재 100 중량부에 대하여 0.05 ~ 0.5 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 만일 그 사용량이 0.05 중량부 미만이면 가교조제의 효과가 거의 없었으며, 가교조제가 0.5 중량부를 초과하면 가교제 사용량이 1.5 중량부를 초과할 때와 비슷하게 과가교로 인하여 발포체가 터지는 현상이 나타날 수 있다.
스테아린산과 진크스테아레이트는 발포셀을 미세하고 균일하게 형성하고 발포체 성형시 탈형을 용이하게 하며 기재 100 중량부에 대하여 일반적으로 1 ~ 4 중량부 사용할 수 있다. 산화방지제로는 선녹(sonnoc), 비에이치티(BHT,butylated hydroxy toluene), 송녹스 1076(songnox 1076, octadecyl 3,5-di-tert-butyl--hydroxy hydrocinnamate) 등을 사용하며, 기재 100 중량부에 대하여 통상 0.25 ~ 2 중량부 사용할 수 있다. 티타늄디옥사이드는 백색용 안료로 사용되며 앞에서 언급한 금속산화물과 같은 기능을 하며 통상 2 ~ 5 중량부 사용할 수 있다.
상기 조성물에 포함될 수 있는 충전제는 조성물의 원가를 낮추는 역할을 한다. 상기 충전제의 종류로 실리카(SiO2), MgCO3, CaCO3, 탈크(Talc), Al(OH)3, Mg(OH)2 등이 있으며 일반적으로 10 내지 50 중량부 사용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 폼타이어용 조성물을 사출 발포 가공함으로써 폼타이어를 제조할 수 있다. 일 실시양태에 있어서, 폼타이어를 제조하는 공정은 다음과 같다.
먼저 OBC와 고무를 블렌드한 것을 혼합기에 넣고 가교제, 발포제 및 기타 첨가제와 함께 혼합하여 혼합물을 형성한다. 다음 상기 혼합물을 압출기 등을 통하여 입상(pellet)으로 만든 뒤, 발포사출기의 금형에 주입한 후 일정 온도 및 일정 압력에서 발포하여 제품을 만든다. 이때 그 금형은 그 혼합물의 발포배율만큼 실제품보다 작게 만들어진 것으로, 상기 혼합물이 발포 후 얻고자 하는 제품의 크기로 팽창되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 명세서에 개시된 기술의 일 실시양태에 따른 폼타이어용 조성물을 사용하여 제조된 타이어는 고온 환경 하에서도 연화현상이 덜하고, 그립력과 탄성을 겸비하여 우수한 물성을 나타낸다.
이하 본 명세서에 개시된 기술을 실시예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 하나 개시된 기술의 사상이 본 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<실시예>
그립력측정: 하기의 배합으로 재료의 혼합, 펠렛화(pelletizing), 사출 발포의 공정을 거쳐 24”x 1.25”의 타이어를 제조했다. 이 타이어를 휠체어에 장착하고 앞 바퀴를 고정시켜 직진되게 한 후, 70kg의 쇳덩어리를 싣고 경사 30도, 높이 50센티미터에서 출발시킨 후 정지시까지의 주행거리를 측정하였다. 거리가 길면 길수록 그립력이 큰 것으로 볼 수 있다. 아래 표 1에 그 결과를 나타내었다.
비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예7
EVA(VA 20%) 100
OBC(비중0.9) 100 75 75 75 60 60 45 90
NR 25 40 55 10
SBR 25
CSM 25 40
ZnO 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
Stearic Acid 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
DCP 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
ADCA 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
비중 0.40 0.40 0.40 0.40 0.41 0.40 0.43 0.40 0.40
인장강도 (kg/cm2) 35 34 40 37 43 50 50 50 36
신장율 (%) 350 350 400 370 400 450 420 450 360
경도 Shore C 상온 60 60 58 59 59 56 58 49 59
경도 Shore C 80℃ 42 57 55 56 57 53 55 46 56
반발탄성 (%) 40 43 50 49 49 60 59 62 45
그립력 (m) 10 9 16 15 15 22 21 16 11
타이어적합성 부적합 부적합 적합 적합 적합 적합 적합 부적합 부적합
- 상기 시험결과 상온 경도 및 80℃ 경도가 50 Shore C 미만이면 부적합
- 반발탄성이 45% 미만이면 부적합
- 주행거리(그립력)가 12m 미만이면 부적합
상기 표 1을 참조하면, 실시예 1 내지 5와 같이 OBC와 고무를 고분자 기재로 사용한 폼타이어 조성물로 제조된 타이어는 그립력이 우수하고 반발탄성도 적절하므로 타이어로서 적합하였지만, 비교예 1, 2와 같이 OBC나 고무 성분을 포함하지 않으면 그립력이 나쁘고, 실시예 6과 같이 고무 성분이 50 중량%를 초과하면 경도가 너무 낮고 반발탄성이 지나치게 커지며, 고무 성분이 20 중량% 미만에 해당하는 실시예 7의 경우에는 그립력이 약하므로 타이어로서 부적합하였다.

Claims (6)

  1. 올레핀 블록 공중합체 및 고무의 블렌드를 고분자 기재로 하여 가교제 및 발포제를 포함하되,
    상기 올레핀 블록 공중합체는 에틸렌 및 하나 이상의 공중합성 α-올레핀 공단량체를 중합된 형태로 포함하며, 화학적 또는 물리적 특성이 상이한 둘 이상의 중합된 단량체 단위들의 복수의 블록 또는 세그먼트들을 갖는 다블록 공중합체인 폼타이어용 조성물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 고분자 기재 총 중량 중 상기 올레핀 블록 공중합체는 50 내지 80 중량%이고, 상기 고무는 20 내지 50 중량%인 폼타이어용 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 고무는 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나인 폼타이어용 조성물.
  5. 올레핀 블록 공중합체 및 고무가 블렌드된 고분자 기재 100 중량부;
    가교제 0.02 내지 4 중량부; 및
    발포제 1 내지 6 중량부를 포함하되,
    상기 올레핀 블록 공중합체는 에틸렌 및 하나 이상의 공중합성 α-올레핀 공단량체를 중합된 형태로 포함하며, 화학적 또는 물리적 특성이 상이한 둘 이상의 중합된 단량체 단위들의 복수의 블록 또는 세그먼트들을 갖는 다블록 공중합체이고,
    상기 고분자 기재 총 중량 중 상기 올레핀 블록 공중합체는 50 내지 80 중량%이고, 상기 고무는 20 내지 50 중량%인 폼타이어용 조성물.
  6. 제1 항, 제2 항, 제4 항 또는 제5 항 중 어느 한 항에 따른 폼타이어용 조성물을 사출발포하여 제조된 폼타이어.
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