KR101430052B1 - 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물 - Google Patents

자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 타이어용 실란트 조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 10∼60중량부, 안료 0.05∼5중량부, 수평균분자량이 1000∼1500인 폴리부텐 40∼100중량부, 수평균분자량이 2000∼3000인 폴리부텐 60∼300중량부, 과산화물 5∼15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물 및 상기의 칼라 실란트 조성물을 포함하는 타이어에 관한 것이다.

Description

자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물{Color Sealant Composition having Self-sealing for Tire}
본 발명은 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 타이어용 실란트 조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 10∼60중량부, 안료 0.05∼5중량부, 수평균분자량이 1000∼1500인 폴리부텐 40∼100중량부, 수평균분자량이 2000∼3000인 폴리부텐 60∼300중량부, 과산화물 5∼15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물 및 상기의 칼라 실란트 조성물을 포함하는 타이어에 관한 것이다.
본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물은 타이어에 구멍 발생시, 타이어와 다른 색상의 칼라(color)의 실란트가 공기압에 의해 흘러나와 자가밀봉 역할을 하여 타이어의 공기압이 줄어들지 않고 유지되게 하며, 또한 타이어에 타이어와 다른 색상의 칼라의 실란트가 형성됨으로써 소비자가 구멍이 난 타이어를 자가인식 하지 못하고 교체시기를 놓치는 것을 방지할 수 있어 운전자의 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.
타이어가 주행 중 구멍이 발생할 시 심각한 공기압 누수가 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위한 기술로서 사이드월 보강방식의 런플랫 타이어와 유동성을 갖는 재료가 타이어 내측에 위치하여 구멍을 순간적으로 밀봉시키는 성능을 갖는 실란트 타이어 기술이 있다.
사이드월 보강방식의 경우 공기압이 없는 상태에서도 사이드월에 인서트 재료를 넣어 주행이 가능하게 하는 것이나, 중량이 필연적으로 늘어나야 한다는 단점이 있으며, 사이드월 부위의 강성이 높다 보니, 주행 안정성이 하락하는 단점이 있다. 또한 못과 같이 타이어를 파손할 수 있는 이물질에 의해 타이어가 손상되는 경우 차량의 고속 주행시 타이어가 압력을 많이 받음과 동시에 타이어가 유동적인 상태가 되면서 상기의 이물질이 타이어로부터 쉽게 빠져나가게 되어 타이어이 공기압이 급격히 저하되어 운전자가 차량을 조종하기 곤란한 상태가 되거나 또는 차량이 균형을 잃어 운전자의 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있게 된다.
한편, 실란트 타이어 기술은 실란트(sealant) 재료를 타이어 내측에 도포하여 타이어에 구멍 발생 시 타이어의 공기압에 의하여 실란트 재료가 타이어의 구멍이 발생된 부분으로 유출됨과 동시에 순간적으로 자가밀봉이 되어, 타이어의 구멍난 부위를 메꾸어서 타이어의 공기압이 유지되도록 한다. 그러나, 이러한 실란트 기술에 사용되는 실란트 재료는 통상적으로 실란트의 색상이 타이어와 같으므로 소비자가 타이어가 구멍이 났음에도 이를 인지하지 못하거나 깜빡 잊어버려 타이어의 교체시기를 놓쳐서 운전자의 안전 운행에 나쁜 영향을 미치게 되는 경우가 종종 있다.
이에 본 발명의 발명자는 실란트 타이어 기술로서 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 제공함으로써 본 발명의 타이어용 칼라 실란트 조성물을 포함하는 타이어에 구멍 발생시, 타이어와 다른 색상의 칼라(color)의 실란트가 공기압에 의해 흘러나와 자가밀봉 역할을 하여 타이어의 공기압이 줄어들지 않고 유지되게 하며, 또한 타이어에 타이어와 다른 색상의 칼라(color)의 실란트가 형성됨으로써 소비자가 구멍이 난 타이어를 자가인식 하지 못하고 교체시기를 놓치는 것을 방지할 수 있어 운전자의 안전 운행에 도움을 줄 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.
한편 본 발명과 관련된 선행기술로서 한국공개특허 제2004-0044476호에 타이어 내면의 적어도 트레드부에 대응하는 영역에, 실런트층을 구비하고 있다. 실턴트층은 폴리이소부틸렌을 50 중량% 이상 함유하는 고무 성분 100 중량부에 대하여, 퍼옥사이드를 0.2 내지 20 중량부 배합한 고무 조성물을 열처리하여 얻어지는 점착성 실런트로 구성된다. 실런트층의 점착제로서, 액형 에틸렌·α올레핀 공중합체, 액형 폴리부타디엔 또는 액형 폴리이소프렌을 5 내지 50 중량부 가하는 공기 타이어, 그 제조방범 및 실런트용 고무조성물에 대한 내용이 있다.
또한 한국공개특허 제2010-0041368호에 밀봉제 20 내지 60 중량부, 동결방지제 20 내지 40 중량부, 점착제 0.5 내지 8 중량부, 고형분 10 내지 35 중량부 및 탈이온수 2 내지 10 중량부를 포함하여 펑크난 타이어에 적용시에 우수한 밀봉효과를 나타내는 자동차 타이어용 실란트 조성물이 있다.
그러나 본 발명은 상기의 선행기술과 대비시 발명의 기술적 특징이 서로 달라 발명의 구성이 서로 다른 발명이다.
본 발명의 목적은 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기에서 언급한 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 포함하는 타이어를 제공하고자 한다.
본 발명은 타이어용 실란트 조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 10∼60중량부, 안료 0.05∼5중량부, 수평균분자량이 1000∼1500인 폴리부텐 40∼100중량부, 수평균분자량이 2000∼3000인 폴리부텐 60∼300중량부, 과산화물 5∼15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명은 상기의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 포함하는 타이어를 제공할 수 있다.
본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물은 타이어에 구멍 발생시, 타이어와 다른 색상의 칼라(color)의 실란트가 공기압에 의해 흘러나와 자가밀봉 역할을 하여 타이어의 공기압이 줄어들지 않고 유지되게 하며, 또한 타이어에 타이어와 다른 색상의 칼라의 실란트가 형성됨으로써 소비자가 구멍이 난 타이어를 자가인식 하지 못하고 교체시기를 놓치는 것을 방지할 수 있어 운전자의 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.
본 발명은 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 나타낸다.
본 발명은 타이어용 실란트 조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 10∼60중량부, 안료 0.05∼5중량부, 수평균분자량이 1000∼1500인 폴리부텐 40∼100중량부, 수평균분자량이 2000∼3000인 폴리부텐 60∼300중량부, 과산화물 5∼15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 나타낸다.
상기에서 원료고무는 천연고무, 부틸고무 중에서 선택된 어느 하나 이상, 바람직하게는 내공기투과도가 높은 부틸고무를 사용할 수 있다.
상기에서 표면 개질 실리카는 본 발명의 실란트 조성물에서 가교제로 사용되는 과산화물과 결합하여 실란트 조성물의 보강성 향상을 위해 사용한다.
상기에서 원료고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 10∼60중량부를 사용할 수 있다.
상기에서 표면 개질 실리카는 원료고무 100중량부에 대하여 10∼60중량부를 포함할 수 있으며, 표면 개질 실리카가 10중량부 미만 사용되면 실란트 조성물의 보강성 향상에 미미하고, 60중량부를 초과하여 사용하면 과량의 함량에 따른 실란트 조성물의 보강성 향상 효과가 미미하고, 조성물의 물성이 감소할 우려가 있다. 따라서 상기의 마스터배치에 사용되는 표면 개질 실리카는 원료고무 100중량부에 대하여 10∼60중량부 사용하는 것이 좋다.
상기에서 표면 개질 실리카는 실리카를 300∼500℃의 오븐에 30분(min)∼3시간(hr) 동안 방치하여 산화처리시켜 얻은 것을 사용할 수 있다.
상기에서 표면 개질 실리카는 실리카를 400℃의 오븐에 1.5시간 동안 방치하여 산화처리시켜 얻은 것을 사용할 수 있다.
상기에서 표면 개질 실리카는 실리카를 2∼4M의 농도, 110∼120℃인 질산 용액에 첨가하고 3∼7시간 동안 반응시킨 다음 세척 후 80∼100℃에서 30분∼2시간 동안 건조시킨 것을 사용할 수 있다.
상기에서 표면 개질 실리카는 실리카를 3M의 농도, 115℃인 질산 용액에 첨가하고 5시간 동안 반응시킨 다음 세척 후 100℃에서 1시간 동안 건조시킨 것을 사용할 수 있다.
상기에서 표면 개질 실리카는 타이어 고무 조성물에 보강제로 사용되는 통상의 실리카를 산화처리하여 표면을 개질시킨 표면 개질 실리카를 사용할 수 있으며, 일예로 BET 표면적이 90∼250m2/g인 것, 바람직하게는 BET 표면적이 100∼200m2/g인 것을 사용할 수 있다.
상기에서 안료는 본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물에서 칼라 색상을 나타내어 운전자가 구멍이 난 타이어를 자가인식 하지 못하고 교체시기를 놓치는 것을 방지하기 위한 역할을 한다.
상기의 안료는 보통의 흑색을 나타내는 타이어와 대비시 명확히 알 수 있도록 흑색과 대비되는 색상의 안료를 사용할 수 있으며, 이러한 안료의 일예로서 노란색 안료, 적색 안료, 흰색 안료, 청색 안료, 연녹색 안료 중에서 선택된 어느 하나의 안료를 사용할 수 있다.
상기에서 안료는 원료고무 100중량부에 대하여 0.05∼5중량부를 사용할 수 있으며, 안료의 함량이 0.05중량부 미만 사용시 안료의 역할이 미미하고, 5중량부를 초과하여 사용하면 과량의 안료의 사용에 따른 안료의 역할 증대에 미미하므로, 본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물에서 안료는 원료고무 100중량부에 대하여 0.05∼5중량부 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물은 실란트 조성물의 자가밀봉 성능 즉, 실링(sealing) 성능을 위해 분자량이 서로 다른 1종 이상의 폴리부텐(polybutene)을 사용할 수 있다.
상기에서 폴리부텐은 원료고무 100중량부에 대하여 수평균분자량이 1000∼1500인 폴리부텐 40∼100중량부 및 수평균분자량이 2000∼3000인 폴리부텐 60∼300중량부를 사용할 수 있다.
본 발명에서 다양한 분자량 및 함량에 대한 폴리부텐을 사용한바, 본 발명에서 폴리부텐을 원료고무 100중량부에 대하여 수평균분자량이 1000∼1500인 폴리부텐 40∼100중량부 및 수평균분자량이 2000∼3000인 폴리부텐 60∼300중량부를 사용시 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물의 점착성과 공정성을 확보하는데 바람직하므로 본 발명에서의 폴리부텐을 상기에서 언급한 조건으로 사용하는 것이 좋다.
본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물은 고온상태에서 변형을 방지하기 위해 가교제를 사용할 수 있으며, 이러한 가교제로서 과산화물을 사용할 수 있다.
상기에서 과산화물은 원료고무 100중량부에 대하여 5∼15중량부를 사용할 수 있으며, 과산화물을 5중량부 미만 사용하면 과산화물의 역할이 미미하고, 15중량부를 초과하여 사용하면 과량의 과산화물 사용에 따른 과산화물의 역할 향상이 미미하므로, 상기에서 과산화물은 원료고무 100중량부에 대하여 5∼15중량부 사용하는 것이 좋다.
상기에서 과산화물은 30∼60％ 순도의 과산화물, 바람직하게는 40％ 순도의 과산화물을 사용할 수 있는데, 순도가 높은 과산화물의 경우 실라트 조성물 제조시 반응이 빨라서 실란트 조성물을 제조하는 반응을 조절하기 곤란하고, 순도가 낮은 과산화물의 경우 실란트 조성물 제조시의 반응이 느려지므로, 상기에서 과산화물은 30∼60％ 순도의 과산화물을 사용하는 것이 좋다.
상기에서 과산화물의 일예로서 30∼60％ 순도의 디쿠밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide, DCP), 뷰틸쿠밀퍼옥사이드(t-Butyl cumyl peroxide), 다이뷰틸퍼옥사이드(Di-t-butyl peroxide) 중에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물은 상기에서 언급한 원료고무, 표면 개질 실리카, 안료, 폴리부텐 및 과산화물의 구성 성분 이외에 아로마틱 하이드로카본 레진의 혼련제, 페놀릭 레진의 점착제, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민(Kumanox13)의 노화방지제 및 공정오일 등의 성분을 포함할 수 있다.
상기에서 상기의 혼련제, 점착제, 노화방지제 및 공정오일은 원료고무 100중량부에 대하여 혼련제 5∼40중량부, 점착제 1∼20중량부, 노화방지제 0.1∼5중량부 및 공정오일 5∼40중량부 등이 포함될 수 있으며, 상기의 혼련제, 점착제, 노화방지제 및 공정도일 성분 및 함량은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)가 적의 선택하여 사용할 수 있으면 족하므로 이하 이들 성분에 대한 자세한 내용은 생략하기로 한다.
본 발명의 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물에 대해 다양한 조건으로 실시한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건에 의해 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기에서 언급한 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물을 포함하는 타이어를 포함한다.
상기의 타이어는 타이어용 칼라 실란트 조성물이 인너라이너 내측에 구비될 수 있다.
상기의 타이어는 자동차용 타이어, 트럭용 타이어, 버스용 타이어, 특수차량용 타이어, 비행기용 타이어, 오토바이용 타이어 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
이하 본 발명의 내용을 비교예, 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<비교예 1>
부틸고무 100중량부에 대하여 요오드 흡착가가 95±5g/kg인 카본블랙(N330) 50중량부, 혼련제로서 아로마틱 하이드로카본 레진(40MS, Structol) 20중량부, 점착제로서 페놀릭 레진(KORESIN, BASF) 5중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민(Kumanox-13, 금호석유화학) 0.5중량부 및 공정오일 20중량부를 혼합하고 130℃에서 1시간 동안 1차 배합을 실시하여 마스터배치를 제조하였다.
상기의 마스터배치에 적색 안료(Red 2B220, 대한스위스화학) 3중량부, 수평균 분자량이 1300인 폴리부텐(PB1300, 대림산업) 70중량부, 수평균 분자량이 2400인 폴리부텐(PB2400, 대림산업) 140중량부를 첨가하여 1.5시간 동안 70rpm으로 교반 후, 순도 40%의 디쿠밀퍼옥사이드(DCP) 7중량부를 첨가하고 120℃에서 30분 동안 배합하여 실란트 조성물을 제조하였다.
하기 표 1에 상기의 실란트 조성물의 조성을 정리하여 나타내었다.
<비교예 2>
부틸고무 100중량부에 대하여 BET 표면적 115m2/g인 실리카(Z115Gr 등급) 50중량부, 혼련제로서 아로마틱 하이드로카본 레진(40MS, Structol) 20중량부, 점착제로서 페놀릭 레진(KORESIN, BASF) 5중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민(Kumanox-13, 금호석유화학) 0.5중량부, 공정오일 20중량부를 혼합하고 130℃에서 1시간 동안 1차 배합을 실시하여 마스터배치를 제조하였다.
상기의 마스터배치 적색 안료(Red 2B220, 대한스위스화학) 3중량부, 수평균 분자량이 1300인 폴리부텐(PB1300, 대림산업) 70중량부, 수평균 분자량이 2400인 폴리부텐(PB2400, 대림산업) 140중량부를 첨가하여 1.5시간 동안 70rpm으로 교반 후, 순도 40%의 디쿠밀퍼옥사이드(DCP) 7중량부를 첨가하고 120℃에서 30분 동안 배합하여 실란트 조성물을 제조하였다.
하기 표 1에 상기의 실란트 조성물의 조성을 정리하여 나타내었다.
<실시예 1>
부틸고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 50중량부, 혼련제로서 아로마틱 하이드로카본 레진(40MS, Structol) 20중량부, 점착제로서 페놀릭 레진(KORESIN, BASF) 5중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민(Kumanox-13, 금호석유화학) 0.5중량부, 공정오일 20중량부를 혼합하고 130℃에서 1시간 동안 1차 배합을 실시하여 마스터배치를 제조하였다.
상기의 마스터배치에 적색 안료(Red 2B220, 대한스위스화학) 3중량부, 수평균 분자량이 1300인 폴리부텐(PB1300, 대림산업) 70중량부, 수평균 분자량이 2400인 폴리부텐(PB2400, 대림산업) 140중량부를 첨가하여 1.5시간 동안 70rpm으로 교반 후, 순도 40%의 디쿠밀퍼옥사이드(DCP) 7중량부를 첨가하고 120℃에서 30분 동안 배합하여 실란트 조성물을 제조하였다.
상기에서 표면 개질 실리카는 BET 표면적 115m2/g인 실리카(Z115Gr 등급)를 400℃ Oven에 1.5시간 동안 방치하여 산화처리시켜 얻은 것을 사용할 수 있다.
하기 표 1에 상기의 실란트 조성물의 조성을 정리하여 나타내었다.
<실시예 2>
부틸고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 50중량부, 혼련제로서 아로마틱 하이드로카본 레진(40MS, Structol) 20중량부, 점착제로서 페놀릭 레진(KORESIN, BASF) 5중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민(Kumanox-13, 금호석유화학) 0.5중량부, 공정오일 20중량부를 혼합하고 130℃에서 1시간 동안 1차 배합을 실시하여 마스터배치를 제조하였다.
상기의 마스터배치에 황색 안료(Yellow D541, 대한스위스화학) 3중량부, 수평균 분자량이 1300인 폴리부텐(PB1300, 대림산업) 70중량부, 수평균 분자량이 2400인 폴리부텐(PB2400, 대림산업) 140중량부를 첨가하여 1.5시간 동안 70rpm으로 교반 후, 순도 40%의 디쿠밀퍼옥사이드(DCP) 7중량부를 첨가하고 120℃에서 30분 동안 배합하여 실란트 조성물을 제조하였다.
상기에서 표면 개질 실리카는 BET 표면적 115m2/g인 실리카(Z115Gr 등급)를 3M의 농도, 115℃인 질산 용액에 첨가하고 5시간 동안 반응시킨 다음 세척 후 100℃에서 1시간 동안 건조시킨 것을 사용하였다.
하기 표 1에 상기의 실란트 조성물의 조성을 정리하여 나타내었다.
<실시예 3>
부틸고무 100중량부에 표면 개질 실리카 50중량부, 혼련제로서 아로마틱 하이드로카본 레진(40MS, Structol) 20중량부, 점착제로서 페놀릭 레진(KORESIN, BASF) 5중량부, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민(Kumanox-13, 금호석유화학) 0.5중량부, 공정오일 20중량부를 혼합하여 130℃에서 1시간 동안 1차 배합을 실시하여 마스터배치를 제조하였다.
상기의 마스터배치 청색 안료(Blue 8700, 대한스위스화학) 3중량부, 수평균 분자량이 1300인 폴리부텐(PB1300, 대림산업) 70중량부, 수평균 분자량이 2400인 폴리부텐(PB2400, 대림산업) 140중량부를 첨가하여 1.5시간 동안 70rpm으로 교반 후, 순도 40%의 디쿠밀퍼옥사이드(DCP) 7중량부를 첨가하고 120℃에서 30분 동안 배합하여 실란트 조성물을 제조하였다.
상기에서 표면 개질 실리카는 BET 표면적 115m2/g인 실리카(Z115Gr 등급)를 400℃ Oven에 1.5시간 동안 방치하여 산화처리시켜 얻은 것을 사용할 수 있다.
하기 표 1에 상기의 실란트 조성물의 조성을 정리하여 나타내었다.
비교예 1∼2 및 실시예 1∼3의 조성물 조성(단위:중량부)
구분 비교예 1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3
부틸고무 100 100 100 100 100
카본블랙 50 - - - -
실리카 - 50 50 50 50
안료 3 3 3 3 3
혼련제 20 20 20 20 20
점착제 5 5 5 5 5
노화방지제 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
공정오일 20 20 20 20 20
폴리부텐* 70 70 70 70 70
폴리부텐** 140 140 140 140 140
과산화물 7 7 7 7 7
*수평균 분자량이 1300인 폴리부텐(PB1300, 대림산업)
**수평균 분자량이 2400인 폴리부텐(PB2400, 대림산업)
<시험예>
상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조한 실란트 조성물과 비교예 1,2에서 제조한 실란트 조성물에 대하여 실링(Sealing) 성능과 색 구현 정도를 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
상기에서 실링 성능은 실란트 조성물을 타이어의 인너라이너 내측에 도포하여 트레드의 원주방향으로 8곳의 못을 삽입하여 타이어의 트레드 부분에 구멍이 형성시킨 후 300km 주행을 한 후 공기압 변화로 Sealing 성능을 평가하였다.
상기에서 색 구형 정도는 타이어에서 실란트 조성물이 트레드의 원주 방향으로 못을 제거한 부위에서의 색이 구현되는지의 여부를 나타내었다.
비교예 1∼2 및 실시예 1∼3의 조성물의 실링 및 색 구현 결과
구분 비교예 1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3
Sealing 성능1 ) 8/8 2/8 8/8 8/8 8/8
색구현2 ) × × O O O
1) 실링성능은 "실링 구현/못을 제거한 부분"을 수치로 나타낸 것이다.
2) 타이어에서 못을 제거한 부위에서 실란트 조성물의 색을 구별할 수 있는지의 여부를 육안으로 측정한 결과를 나타낸 것이다(×:색 구별 불가능, O:색 구별 가능).
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 타이어 트레드에 구멍이 형성된 후 Sealing 성능은 표면 개질 실리카를 사용하지 않은 비교예 2의 실란트 조성물을 제외한 비교예 1, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3의 실란트 조성물을 실제 타이어에 도포하여 적용 평가한 결과, 원주방향으로 8곳의 못을 삽입하여 타이어의 트레드 부분에 구멍이 형성시킨 후 300km 주행을 공기압 변화없이 무사고로 완료하였음을 확인하였다.
한편 비교예 1의 실란트 조성물과 실시예 1의 실란트 조성물을 비교 평가한 결과, 비교예 1의 실란트 조성물은 조성물의 구성 성분인 카본블랙의 오염도가 높아서 적색 안료의 색 구현이 되지 않았다. 또한 보통의 실리카를 사용한 비교예 2의 실란트 조성물과 표면 개질 실리카를 사용한 실시예 2의 실란트 조성물을 비교평가한 결과, 고온에서 산화처리하여 표면을 개질한 표면 개질 실리카를 보강제로 사용하면 적색 안료의 색 구현이 됨을 확인할 수 있었으며, 이는 표면 개질 실리카를 사용한 실시예 1 및 실시예 3의 실란트 조성물에서도 안료에 대한 색 구현이 ㄷ되어 실란트 조성물이 형성된 타이어에서 실란트 조성물을 쉽게 확인할 수 있음을 의미한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 비교예, 실시예 및 시험예를 참조하여 설명하였지만 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 통상의 기술자라면 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 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물은 타이어에 구멍 발생시, 타이어와 다른 색상의 칼라(color)의 실란트가 공기압에 의해 흘러나와 자가밀봉 역할을 하여 타이어의 공기압이 줄어들지 않고 유지되게 하며, 또한 타이어에 타이어와 다른 색상의 칼라의 실란트가 형성됨으로써 소비자가 구멍이 난 타이어를 자가인식 하지 못하고 교체시기를 놓치는 것을 방지할 수 있어 운전자의 안전 운행에 도움을 줄 수 있다.
본 발명에 의해 타이어 제조업체는 안전성이 우수한 타이어를 소비자에게 제공할 수 있으며, 소비자 또한 보다 안전하게 차량을 운전할 수 있으므로, 소비자 및 타이어 제조업체 모두에게 유익할 뿐만 아니라 타이어 관련 산업발전에 기여할 수 있어 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (4)

  1. 타이어용 실란트 조성물에 있어서,
    원료고무 100중량부에 대하여 표면 개질 실리카 10∼60중량부, 안료 0.05∼5중량부, 수평균분자량이 1000∼1500인 폴리부텐 40∼100중량부, 수평균분자량이 2000∼3000인 폴리부텐 60∼300중량부, 과산화물 5∼15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가밀봉 성능을 갖는 타이어용 칼라 실란트 조성물,
  2. 제1항에 있어서,
    원료고무는 천연고무, 부틸고무 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것이고;
    표면 개질 실리카는 실리카를 300∼500℃의 오븐에 30분(min)∼3시간(hr) 동안 방치하여 산화처리한 것이거나 또는 실리카를 2∼4M의 농도, 110∼120℃인 질산 용액에 첨가하고 3∼7시간 동안 반응시킨 다음 세척 후 80∼100℃에서 30분∼2시간 동안 건조시킨 것을 특징으로 하는 타이어용 칼라 실란트 조성물.
  3. 청구항 제1항의 타이어용 칼라 실란트 조성물을 포함하는 타이어.
  4. 청구항 제1항의 타이어용 칼라 실란트 조성물은 타이어의 인너라이너 내측에 도포되는 것을 특징으로 하는 타이어.
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