KR19990032299A - 액상 epdm고무를 함유하는 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액상 EPDM 고무(Liquidified Ethylene Propylene Diene Rubber)를 함유하는 고무조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 TBR 또는 PCR 승용차 타이어에 있어서 사이드 월(side wall) 부위의 오존이나 내열에 의한 크랙을 개선하고 노화방지제의 적용으로 외부로의 표면이동(migration)에 의한 사이드 월 부위의 변색을 감소시켜 타이어 외관의 품질을 향상시킨 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 NR/SBR/BR 블렌드 고무에 액상 EPDM 고무를 첨가하여 타이어 사이드 월 부위의 내오존 성능을 향상시킨 새로운 고무조성물을 제공함에 있다.
즉, 본 발명은 원료고무인 NR/SBR/NR 블렌드 고무 100 중량부에 대하여 분자량 9,000 이하, ENB 타입으로서 요오드 값이 10-25인 액상 EPDM 고무 5-10중량, 노화방지제 1-2중량부, 왁스 0.5-1 중량부를 함유하는 고무조성물 임을 특징으로 한다.

Description

액상 EPDM 고무를 함유하는 고무조성물
본 발명은 액상 EPDM 고무(Liquidified Ethylene Propylene Diene Rubber)를 함유하는 고무조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 TBR 또는 PCR 승용차 타이어에 있어서 사이드 월(side wall)부위의 오존이나 내열에 의한 크랙을 개선하고 노화방지제의 적용으로 외부로의 표면이동(migration)에 의한 사이드 월 부위의 변색을 감소시켜 타이어 외관의 품질을 향상시킨 고무조성물에 관한 것이다.
오늘날 타이어의 요구성능은 매우 다양한 소비자 들의 기호에 맞게끔 타이어를 제조하여 공급하는 것이 타이어 제조업계의 궁국적인 목표가 될 수 있다.
종래에는 사이드 월 부위에 내오존성을 개선하기 위하여 폴리머로 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR)와 부타디엔 고무(BR)를 블렌드한 고무나 천연고무와 부타디엔 고무를 블렌드한 고무에 노화방지제로 6PPD(N-(1,3-DimethylButyl), N'PH-P-Phenyl diamine), TMDQ(2,2,4-Trimethyl-1,2-Dihydro Quinolin), SPN(Styrenated Phenol), BLE-N(Diphenyl Amine과 아세톤의 반응물) 등을 사용하고, 미세결정 왁스(Microcrystalline Wax)도 고무표면에 피막을 형성하여 정적인 상태에서 오존공격에 의한 크랙을 감소시키기 위하여 2-5 phr 정도 사용한다.
그러나, 이들의 방법에 있어서 가장 문제가 되는 것은 노화방지제가 주행중 열이나 오존이 존재하는 대기 중에서 소멸함으로 인하여 노화방지 효과의 감소나 오존 크랙을 발생하여 타이어 수명 단축이나, 심한 경우에는 타이어 사고로 이어질 수 있다는 것이다.
타이어 주행시 타이어 내부의 온도는 120-140℃, 외부는 55-75℃ 정도의 열이 발생되므로 노화방지제의 소멸로 인해 오존에 의한 크랙발생을 방지하기에는 거의 불가능하고, 더우기 여름철이나 오존이 많이 발생하는 지역에서는 매우 심각한 실정이다. 노화방지제의 소멸량이 많은 관계로 발생하는 이러한 문제점을 해결하기 위한 노력으로 노화방지제의 양을 많이 적용하여도 효과는 그리 크지 않으며, 이로 인한 표면이동에 의해 오히려 외관품질에 악영향을 미치게 된다.
본 발명자 들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 연구를 수행하던 중, 타이어에 첨가되는 고무성분과 첨가조제를 변량 적용함으로써 타이어의 오존 크랙을 감소시킬 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 NR/SBR/BR 블렌드 고무에 액상 EPDM 고무를 첨가하여 타이어 사이드 월 부위의 내오존 성능을 향상시킨 새로운 고무조성물을 제공함에 있다.
즉, 본 발명은 원료고무인 NR/SBR/NR 블렌드 고무 100 중량부에 대하여 분자량 9,000 이하, ENB 타입으로서 요오드 값이 10-25인 액상 EPDM 고무 5-10중량, 노화방지제 1-2중량부, 왁스 0.5-1 중량부를 함유하는 고무조성물 임을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 고무조성물은 원료고무인 NR/SBR/NR 블렌드 고무 100 중량부에 대하여 액상 EPDM 고무 5-10중량를 함유하고, 노화방지제 1-2중량부, 왁스 0.5-1 중량부를 함유한다.
액상 EPDM 고무를 사용하지 않은 공지의 NR/BR 블렌드 고무나 NR/SBR/BR 블렌드 고무에 노화방지제로 6PPD나 TMDQ를 2-4중량부 적용하고, 왁수를 1-2중량부를 적용한 경우에 노화방지제는 105℃에서 6일간 방치시 소멸로 인하여 노화방지제 잔류량이 2-3%만 존재하며, 왁스는 C30-C35 카본분포에서는 표면이동에 의한 소멸이 거의 없지만, C25-C27 카본분포에서는 잔류량이 85% 존재한다.
이와 같이, 기존에 사용하던, NR, BR 또는 SBR 고무는 이중결합수가 많아 오존이 고무의 이중결합을 공격하여 고무 분재쇄 절단을 초래하게 됨에 반하여, 본 발명에 사용되는 DPEM 고무는 분자량 9,000 이하, ENB 타입으로서 요오드 값이 10-25이고, 이중결합수가 적으며 공정가공성이 우수한 액상 타입으로서, 기존 고무 블렌드에서의 노화방지제 및 왁스의 사용량을 감소시켜 줌과 동시에 내오존성 향상 및 노화방지제의 표면이동에 의한 외관 품질저하 현상을 감소시킬 수 있다.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.
(실시예 1)
다음의 표 1에 제시된 조성비와 같이 원료고무로 NR/SBR/BR 블렌드 고무, 액상 EPDM 고무(분자량 : 7,500 ; ENB 타입 ; 요오드 값 19), 가류활성제로 산화아연 및 스테아린산, 보강충진제로 카본블랙, 노화방지제로 (N-(1,3-DimethylButyl), N'PH-P-Phenyl diamine), 왁스로 미세결정왁스(융점 : 63℃), 공정오일, 점착제로 변형 옥틸페놀 포름알데히드 레진(Modified Octhyl Phenol Formaldehyde Resin), 유황 및 가황촉진제를 첨가하여 밴버리 믹서에서 배합하고 160℃의 온도에서 방출하였다.
생성된 고무조성물의 가황조건 및 물성시험을 ASTM 규격에 준하여 시험하였는데, 고무조성물의 조성비와 가황특성 및 물성시험 결과를 다음의 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(실시예 2)
액상 EPDM 고무를 10중량부 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는바, 그 고무조성물의 배합조성비와 가황특성 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(실시예 3)
액상 EPDM 고무를 15중량부 사용하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는바, 그 고무조성물의 배합조성비와 가황특성 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
(비교예 1)
액상 EPDM 고무를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는바, 그 고무조성물의 배합조성비와 가황특성 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
아래의 표 2에서 보듯이, NR, BR, SBR 고무를 사용한 경우에는 노화방지제와 옥스를 다량 적용하여도 고무의 특성상 오존시험 결과 정적오존 시험에서도 120 시간 만에 심한 오존크랙이 발생하였고, 액상 EPDM 고무를 함유하는 고무조성물은 이중 결합 수가 적은 액상 EPDM 고무를 5-10 중량부를 함유할 경우, 정적 오존시험에서 140시간 방치해도 전혀 오존크랙의 발생이 없음을 알 수 있다.
[표 1] 고무조성물의 조성비
[표 2] 가황조건 및 물성시험 결과

Claims (4)

  1. 원료고무로 천연고무(NR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR)와 부틸 고무(BR)를 블렌드 고무, 가류활성제, 보강충진제, 노화방지제, 왁스, 공정오일, 점착제, 유황 및 가황촉진제로 구성된 고무조성물에 원료고무 100 중량부에 대하여 액상 EPDM 고무(Liquidified Ethylene Propylene Diene Rubber)를 5-15 중량부 첨가함을 특징으로 하는 고무조성물
  2. 제 1항에 있어서, 액상 EPDM 고무는 분자량이 9,000 이하, ENB 타입으로서 요오드 값이 10-25 임을 특징으로 하는 고무조성물
  3. 제 1항에 있어서, 노화방지제는 1-2중량부를 사용함을 특징으로 하는 고무조성물
  4. 제 1항에 있어서, 왁스는 0.5-1 중량부를 사용함을 특징으로 하는 고무조성물
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