KR19990001955A

KR19990001955A - 트레드 고무 조성물

Info

Publication number: KR19990001955A
Application number: KR1019970025440A
Authority: KR
Inventors: 박제환; 조선이
Original assignee: 남일; 금호타이어 주식회사
Priority date: 1997-06-18
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 1999-01-15

Abstract

본 발명은 내마모 성능 개선용 트레드 고무 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 부타디엔(Butadiene)과 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)의 공중합 고무(HNBR)와 천연고무를 혼합한 공중합 고무를 함유하여 내마모성이 개선된 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 부타디엔과 아크릴로니트릴 공중합 고무(Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber)를 함유하는 내마모 성능이 개선된 타이어 트레드 고무 조성물을 제공함에 있다.

즉, 본 발명은 부타디엔 아크릴로니트릴의 공중합고무(HNBR) 20~100phr과 천연고무 0~80phr을 혼합한 100phr의 혼합고무와 보강충진제 40~80phr, 가류활성제, 3~5phr, 가류제(S) 1~2phr 및 가류촉진제 0.5~1phr로 구성된 트레드 고무 조성물임을 특징으로 한다.

Description

트레드 고무 조성물

본 발명은 내마모 성능 개선용 트레드 고무 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 부타디엔(Butadiene)과 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)의 공중합 고무(HNBR)와 천연고무를 혼합한 공중합 고무를 함유하여 내마모성이 개선된 타이어의 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.

노면과 접촉하고 있는 타이어의 트레드 부위는 주행시 마찰에 의해 트레드부의 고무가 닳아지게 되는데 타이어의 서비스라이프(Service Life)를 개선하기 위해서는 노면과 접촉에 의한 손실이 없어야 하는데, 이에 따른 내마모 성능 개선을 위한 많은 연구가 이루어져 왔다.

즉, 보강제, 충진제 등을 첨가하거나 고무의 종류를 변경하여 내마모 성능을 개선시키기 위한 많은 연구가 진행되어 왔으나, 고무의 종류를 바꾸어 적용하여도 개선효과가 미비한 정도이었다.

(R.C.T., 1981. 05-06, VOL. 54, NO, 2, PP427-438, P12. ;

R.C.T., 1971. 09, VOL. 44, NO.4, P996-1014, PP.19. ;

R.C.T., 1972. 03, VOL, 45, NO.1, P10-15, PP6. ;

R.C.T., 1968. 06, VOL, 41, NO.3, P685-691, PP7. ;

R.C.T., 1966, 09, VOL. 39, NO.4, PT.1, P823-840, PP18. ;

R.C.T., 1971. 12, VOL, 44, NO.5, P1203-1207, PP5. ;

A.C.S., 1985, 10. 01-04, 128TH MEETING, PAPER NO. 46, PP28. ;

A.C.S., 1990, 10. 09-12 138TH MEETING, PAPET NO.9, PP69. ;

A.C.S., 1992. 5. 19-22, 141TH MEETING, PAPER NO. 54, PP1-43. ;

A.C.S., 1991. 05.21-24, 139TH MEETING, PAPER NO. 56, PP1-26.)

본 발명자들은 이러한 문제점을 해결하고자 연구를 수행하던 중, 내유성 내열성이 우수하여 이러한 특성이 요구되는 용도에 사용중인 수소화 니트릴 고무(Hydrogenated Nitrile Rubber)의 우수한 내마모성을 타이어의 노면과 접촉하여 주행시 마찰에 의해 마모가 되기 쉬운 트레드에 적용하므로서 타이어의 마모특성을 개선시킬 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 부타디엔과 아크릴로니트릴 공중합 고무(Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber)를 함유하는 내마모 성능이 개선된 타이어의 트레드 고무 조성물을 제공함에 있다.

즉, 본 발명은 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합고무(HNBR) 20~100phr과 천연고무 0~80phr을 혼합한 100phr의 혼합고무와 보강충진제 40~80phr, 가류활성제 3~5phr, 가류제(S) 1~2phr 및 가류촉진제 0.5~1phr 로 구성된 트레드 고무 조성물임을 특징으로 한다.

본 발명은 내유성이 우수하여 내유성이 요구되는 용도에 많이 사용되어지고 있는 수소화 니트릴 고무(Hydrogenated Nitrile Rubber)를 적용한 조성물로서 니트릴고무는 내유성과 더불어 우수한 내마모성과 내수성 그리고 우수한 내열성을 가지고 있다. 본 발명에 적용되는 니트릴 고무는 그림 1. 과 같이 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합체로서 니트릴 고무의 주탄소사슬을 수소화시킴으로서 불포화도를 줄었으며 또한 아크릴탄성체(Acrylic Elastomer)에는 잔여불포화도가 극히 소수이거나 아주 포함되어 있지 않아 이런 영향에 대해 저항성이 아주 좋다.

그림 1. 부타디엔과 아크릴로니트릴 공중합체

수소화니트릴 고무의 특성은 아크릴로니트릴(-CN)의 함량에 따라 달라지는데, 아크릴로니트릴의 함량이 증가할수록 내열성, 내유성, 인장강도 내마모성, 내공기투과성이 개선되며 저온특성, 반발특성, Compression set 등이 저하되는 특성이 있다. 본 발명의 고무조성물은 부타디엔과 아크릴탄성체의 공중합체 20~100phr 과 천연고무 0~80phr, 보강충진제 40~80phr 산화아연(ZnO), 스테아린산 등의 가류활성제, 가류제(S) 1~2phr 및 가류촉진제 0.5~1phr 등을 혼합한 고무 조성물이다.

본 발명에 적용되는 니트릴 고무는 15~50 중량% 까지의 아크릴로니트릴(Acrylonitrile) 농도를 포함하는 부타디엔 공중합체이다.

이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

[실시예 1]

아크릴로니트릴(Acrylonitrile)의 함량이 30 중량% 인 부타디엔(Butadiene)과 아크릴로니트릴 공중합고무(HNBR) 20phr과 천연고무 80phr을 밴버리 믹서(Banbury Mixer)에서 배합하여 160℃ 온도에서 방출하였다.

방출한 혼합고무에 카본블랙 50phr, 산화아연 3phr, 스테아린산 1phr 유황 2phr, 가류촉진제 1phr 및 공정오일(A # 2 oil) 5phr를 혼합하고 110℃의 온도에서 방출하였다.

미가류물성은 125℃에서의 무늬점도와 스코치 시간을 측정하였으며, 또한 생성된 중합체 고무조성물을 145℃에서 25분동안 가류시켜 이때 생성된 가류물의 물리적 성질을 ASTM 표준방법에 의해 측정하였다.

고무조성물의 배합조성비 및 가황특성, 물리적 성능시험결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

[실시예 2]

아크릴로니트릴 공중합고무를 50phr, 천연고무를 50phr 로 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 가황특성 및 물리적 성능 시험을 하였는데, 고무조성물의 배합조성비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

[실시예 3]

천연고무를 사용하지 않고 아크릴로니트릴 공중합고무를 100phr 로 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 가황특성 및 물리적 성능 시험을 하였는데, 고무조성물의 배합조성비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

[비교예 1]

천연고무를 100phr로 하고 아크릴로니트릴 공중합고무를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 가황특성 및 물리적 성능 시험을 하였는데, 고무조성물의 배합조성비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

[비교예 2]

천연고무를 80phr로 하고 아크릴로니트릴 공중합고무를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 가황특성 및 물리적 성능 시험을 하였는데, 고무조성물의 배합조성비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

[비교예 3]

천연고무를 80phr, 범용합성 고무를 20phr로 하고 아크릴로니트릴 공중합고무를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 가황특성 및 물리적 성능 시험을 하였는데, 고무조성물의 배합조성비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

[표 1] 고무조성물의 배합비

[표 2] 가황특성 및 물성 시험결과

본 발명에 의한 트레드 고무조성물은 표 2에서 알 수 있듯이, 부타디엔과 아크릴로니트릴 공중합고무(HNBR)를 함유한 트레드 고무조성밀이 함유되지 않은 고무조성물들 보다 높은 경도, 모듈러스와 인장강도, 신장율을 보이고 노화후의 경도, 모듈러스, 인장강도, 신장율 특성 역시 우수한 특성을 지닌다.

Claims

부타디엔(Butadiene)과 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)의 공중합고무(HNBR) 20~100phr과 천연고무 0~80phr을 혼합한 100phr의 혼합고무와 보강충진제 40~80phr, 가류활성제, 3~5phr, 가류제(S) 1~2phr 및 가류촉진제 0.5~1phr로 구성된 트레드 고무 조성물임.
제 1 항에 있어서, 부타디엔과 아크릴로니트릴 공중합체(HNBR)의 아크릴로니트릴의 함량이 15~50 중량%임을 특징으로 하는 트레드 고무 조성물.