KR19990017264A - 트레드 고무조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트레드 고무조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 열전달 매질로서 소량의 알루미늄 파우더를 카본플랙 고무조성물에 첨가하여 열전도성을 향상시켜 가류시간을 단축시킨, 트럭, 버스용 타이어의 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 열전도 매질로 소량의 알루미늄 파우더를 함유하여 열전도율을 향상시킴으로써 가류시간을 단축시킨 트럭, 버스용 타이어의 트레드 고무조성물을 제공함에 있다.

따라서, 본 발명은 원료고무, 보강제, 가류활성제, 공정오일, 가황제 및 가황촉진제로 구성된 공지의 트레드 고무조성물에 열전도 매질로 180-200메쉬의 알루미늄 파우더를 5-20PHR 함유하는 트레드 고무조성물 임을 특징으로 한다.

Description

트레드 고무조성물

본 발명은 트레드 고무조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 열전달 매질로서 소량의 알루미늄 파우더를 카본블랙 고무조성물에 첨가하여 열전도성을 향상시켜 가류시간을 단축시킨 트럭, 버스용 타이어의 트레드 고무조성물에 관한 것이다.

일반적으로, 타이어에 사용되는 원재료는 다공성인 충진제 (filler) 또는 고무가 주를 이루고 있는데, 고무조성물의 열전달 특성은 고무와 충진제의 종류에 따라 다양하게 나타난다. 이와 같이, 다공성 원재료인 카본블랙의 열전도도가 매우 낮고, 가장 많은 비율을 차지하는 폴리머(polymer) 또한 열전도율이 매우 낮게 나타남으로 인하여 타이어의 트레드 고무조성물의 열전도도는 전체적으로 극히 낮게 된다. 따라서, 열전도도가 낮게 됨으로 인하여 가류시간이 길어지고, 서로 다른 두께에 기인하여 균일한 가류도를 유도하기가 매우 어렵다. 특히, 가류온도는 고분자의 특성 때문에 제한되어 있고, 가류제의 사용량 또한 한정되어 있다.

이와 같이, 기존의 타이어 산업에 있어서는 시간에 의존한 가류를 수행해 오고 있기 때문에, 타이어의 생산공정에서 가류공정이 가장 시간소모가 큰 공정으로서 전체적인 타이어 생상성을 낮추는 요인이 되고 있다.

본 발명자 들은 이러한 문제점을 해결하고자 연구를 수행하던 중, 열전달 특성이 우수한 금속성 충진제를 열전도 매질로 사용함으로써 트레드 고무조성물의 가류시간을 단축시킬 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 열전도 매질로 소량의 알루미늄 파우더를 함유하여 열전도율을 향상시킴으로써 가류시간을 단축시킨 트럭, 버스용 타이어의 트레드 고무조성물을 제공함에 있다.

즉, 본 발명은 원료고무, 보강제, 가류활성제, 공정오일, 가황제 및 가황촉진제로 구성된 공지의 트레드 고무조성물에 열전도 매질로 180-200 메쉬의 알루미늄 파우더를 5-20 PHR 함유하는 트레드 고무조성물 임을 특징으로 한다.

고무조성물에 사용되는 충진제는 매우 중요한 것으로, 고무조성물의 보강성 및 내마모성 등에 많은 영향을 미치게 되는데, 특히 고무조성물의 열전도도는 충진제의 종류에 따라 영향을 받게 된다. 대부분의 보강제는 특유의 다공성 구조를 하고 있어 열전도도가 매우 낮게 나타난다. 그러나, 열전도도가 우수한 소량의 금속성 열전달 매질을 첨가하면 금속매질에 의해 열전달 속도가 개선되어 짧은 가류시간으로도 중심부까지 충분히 균일한 가류공정을 수행할 수 있다.

본 발명에서는 금속성이 열전달 매질로 알루미늄 파우더를 사용하여 고무조성물의 열전도도를 향상시킴으로 가류공정에서 소요되는 시간을 단축시키고, 또한 가류한 고무조성물의 물성이 매우 균일하여 좋은 가류특성을 얻을 수 있었다.

카본블랙을 충진제로 사용하고 여기에 열전도성의 매질이 될 수 있는 금속성 물질인 알루미늄 파우더, 철 파우더, 구리 파우더를 소량 첨가하여 얻은 고무조성물은 인장강도를 유지하면서 열전도성이 매우 우수하게 나타났다. 향상된 열전도도 때문에, 가류특성중 가류시간이 단축되었으며, 다른 금속성 매질과 동량 비교시 알루미늄 파우더를 사용한 고무조성물의 가류특성이 매우 우수하였는데, 고무성분, 보강충진제, 가류활성제, 가황제, 가황촉진제 및 공정오일로 구성된 고무조성물에 180-220 메쉬의 알루미늄 파우더를 5-20 PHR, 바람직하게는 5-10PHR 변량하여 시험한 결과, 알루니늄 파우더를 첨가하지 않은 고무조성물에 비하여 인장물성을 유지하는 범위에서 열전도도가 26.0% - 42.6% 향상되었다.

다음의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.

(실시예 1)

다음의 표 1에 제시된 배합비와 같이 원료고무, 보강제로 카본블랙, 열전도 매질로 200 매쉬의 알루미늄 파우더, 가류활성제로 산화아연 및 스테아린산, 그리고 공정오일, 가황제 및 가황촉진제를 첨가하여 밴버리 믹서에서 배합하고 160 ℃의 온도에서 방출하였다.

생성된 고무조성물의 물리적 특성을 ASTM 표준방법에 의해 측정하였는데, 고무조성물의 배합조성비 및 물리적 특성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

(실시예 2)

카본블랙을 75 PHR, 알루니늄 파우더를 5 PHR로 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는 바, 그 고무조성물의 배합조성비 및 물리적 특성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

(실시예 3)

카본블랙을 60 PHR, 알루미늄 파우더를 20 PHR로 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는 바, 그 고무조성물의 배합조성비 및 물리적 특성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

(비교예 1)

알루미늄 파우더를 첨가하지 않고, 카본블랙을 80 PHR로 하는 것 이외에는 하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조 하였는 바, 그 고무조성물의 배합조성비 및 물리적 특성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

(비교예 2)

열전도 매질로 알루미늄 파우더 대신에 철 파우더 10 PHR를 첨가하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는 바, 그 고무조성물의 배합조성비 및 물리적 특성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

(비교예 3)

열전도 매질로 알루미늄 파우더 대신에 구리 파우더 10 PHR를 첨가하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는바, 그 고무조성물의 배합조성비 및 물리적 특성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.

[표 1] 고무조성물의 배합조정비

(단위 : PHR)

[표 2] 물리적 특성시험 결과

(단위 : PHR)

본 발명에 의한 트럭, 버스용 타이어의 트레드 고무조성물은 표 2에서 보는 바와 같이, 열전달 매질로 사용된 알루미늄 파우더는 비중이 매우 작아 다른 금속성 매질과 비교할 때 동일량을 적용하여도 고무조성물 내에서 차지하는 부피가 매우 커서 열전달 매질의 역활이 매우 우수하여 열전도도 개선효고가 탁월하여 짧은 가류시간으로도 중심부까지 충분히 균일한 가류를 수행할 수 있다.

Claims (3)

1. 원료고무, 보강제, 가류활성제, 공정오일, 가황제 및 가황촉진제로 구성된 공지의 트레드 고무조성물에 열전도 매질로 알루미늄 파우더가 함유된 트레드 고무조성물
2. 제 1항에 있어서, 알루미늄 파우더를 5-20 PHR 함유함을 특징으로 하는 트레드 고무조성물
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 알루미늄 파우더의 크기는 180-220 메쉬 임을 특징으로 하는 트레드 고무조성물