KR20010105018A - 배합공정이 향상된 블래더용 고무조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배합공정이 향상된 블래더용 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 일반적으로 사용하는 레진가류제의 수산화기(-OH)를 열처리에 의한 탈수반응으로 제거하여 레진가류제의 끈적거리는 특성을 감소시킴으로써 배합공정을 원만히 이루어지게 하는 블래더용 고무조성물에 관한 것이다.

본 발명은 140∼180℃의 온도에서 1.5∼6시간 동안 열처리하여 수산화기(-OH), 특히 말단기인 메틸올기(-CH₂OH)를 메틸렌 퀴논 중간체(O-methylene quinone intermediate)로 변화시킨 레진가류제를 블래더용 고무배합물에 사용함으로써 배합중에 고무배합물이 배합기의 내벽에 달라 붙는 현상을 억제시켜 블래더의 배합공정의 향상 및 가류시간을 단축시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수산화기(-OH) 특히 말단에 메틸올기(-CH₂OH)를 가지는 레진가류제를 열처리하여 레진가류제의 말단에 있는 메틸올기(-CH₂OH)를 메틸렌 퀴논 중간체의 케톤기(-CO-)로 변화시킨 레진가류제를 원료고무 100phr에 대해 8phr 이내로 사용하여 배합공정을 원만히 이루어지게 하는 블래더용 고무조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

배합공정이 향상된 블래더용 고무조성물{Rubber composition for bladder improved mixing progress}

본 발명은 배합공정이 향상된 블래더용 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 일반적으로 사용하는 레진가류제의 수산화기(-OH) 특히 말단기인 메틸올( -CH₂OH)을 열처리에 의한 탈수반응으로 제거하여 레진가류제의 끈적거리는 특성을 감소시킴으로써 배합공정을 원만히 이루어지게 하는 블래더용 고무조성물에 관한 것이다.

일반적으로 타이어 제조시 성형공정과 가류공정에서 블래더를 사용하고 있는데 이러한 블래더는 보통 고온에서 사용하게 된다. 특히 가류용 블래더의 경우에는180℃ 부근의 온도에서 사용하는데 일반 황가류제를 사용하게 되면 황가교가 쉽게 끊어져 블래더의 내구력을 현저히 떨어지게 된다. 이런 이유로 블래더를 가류할 때는 고온에 강한 레진 가류제를 사용하는데 일반적인 레진가류제의 구조는 다음과 같다.

상기 구조에서 알 수 있듯이 레진가류제는 피-티-옥티페놀(p-t-octylphenol)과 포름알데히드(formadehyde)를 염기 조건에서 반응시켜 얻으며, 레진가류제의 말단기는 메틸올(-CH₂OH)기로 이루어져 있고, p-t-octylphenol은 디메틸에테르(dimeth ylether)로 연결되어 있다.

상기 구조의 레진가류제를 블래더용 고무배합물에 사용시 180℃ 정도의 고온에서 사용이 가능하지만, 끈적거리는 특성이 있어 고무와 배합시 고무배합기 내부에 심하게 달라 붙어 배합공정을 어렵게 하는 동시에 작업이 늦어지는 원인이 되고 있다.

상기 구조의 레진가류제가 끈적거리는 특성을 갖는 이유는 레진가류제에 존재하는 수산화기(-OH) 때문이다. 특히 레진가류제의 말단에 존재하는 메틸올(-CH₂OH)은 분자구조상 외부로 드러나는 구조를 갖고 있기 때문에 배합기의 금속표면과 수소결합을 강하게 할 수 있어서 끈적거리는 주원인을 제공하고 있다.

본 발명은 상기에서 언급한 레진가류제의 문제점을 해결하기 위해 140∼180℃의 온도에서 열처리하여 레진가류제의 수산화기를 감소시키고 특히 말단기인 메틸올기를 메틸렌 퀴논 중간체로 변화시킨 레진가류제를 블래더용 고무배합물에 사용함으로써 배합중에 고무배합물이 배합기의 내벽에 달라 붙는 현상을 억제시켜 블래더의 배합공정의 향상 및 가류시간을 단축시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 사용되는 레진가류제와 고무의 결합을 나타내는 개략도이다.

본 발명은 공지의 블래더용 고무조성물에 있어서, 수산화기(-OH) 특히 말단에 메틸올기(-CH₂OH)를 가지는 레진가류제를 열처리하여 레진가류제의 수산화기를 탈수반응에 의해 감소시키고 특히 말단의 메틸올기(-CH₂OH)를 메틸렌 퀴논 중간체(O-methylene quinone intermediate)의 케톤기(-CO-)로 변화시킨 레진가류제를 원료고무 100phr에 대해 8phr 이내로 사용하여 배합공정을 원만히 이루어지게 하는 블래더용 고무조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 언급한 수산화기를 탈수반응에 의해 감소시키고 특히 말단의 메틸올기를 메틸렌 퀴논 중간체로 변화시킨 레진가류제의 구조는 다음과 같다.

상기에서 레진가류제의 열처리는 진공하에서 140∼160℃의 온도로 1.5∼6시간 동안 처리한다.

도 1은 일반적인 레진가류제를 열처리하여 탈수반응을 시켜 수산화기를 제거하고 특히 레진가류제 말단의 메틸올기를 메틸렌 퀴논 중간체로 변화시킨 레진가류제가 고무와 결합하는 개략도이다.

이하 본 발명을 다음의 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

<실시예 1> 레진가류제의 열처리

수산화기를 감소시키고 특히 말단에 메틸올기를 가진 레진가류제를 메틸렌 퀴논 중간체로 변화시키기 위해 진공중에서 160℃의 온도로 0시간, 1.5시간, 3시간, 6시간 동안 열처리하여 반응시간에 따른 레진가류제의 메틸올기가 메틸렌 퀴논 중간체의 케톤기로 변화시킨 후 적외선 분광법으로 분석하여 그 결과를 아래의 표 1에 정리하여 나타내었다.

표 1. 반응시간에 따른 레진가류제의 메틸올기가 메틸렌 퀴논 중간체의 케톤기의 상대적 양

반응시간(hr)	메틸올기의 세기	케톤기의 세기
0.0	0.44	0.11
1.5	0.43	0.11
3.0	0.38	0.19
6.0	0.28	0.39

상기 표 1에서처럼 반응시간의 길어질수록 레진가류제의 메틸올 말단기 양은 줄어들고 메틸렌 퀴논 중간체의 양이 증가함을 알 수 있다.

<실시예 2∼5>

천연고무(SMR 20) 93phr 및 클로로 부틸 고무 7phr로 이루어진 원료고무 100phr, 카본블랙 50phr, 산화아연 5phr, 스테아린산 2phr, 오일 3phr에 상기 실시예 1에서 0시간(실시예 2), 1.5시간(실시예 3), 3시간(실시예 4), 6시간(실시예 5) 동안 열처리한 레진가류제 7phr의 고무조성물을 밴부리믹서에서 200℃에서 가류시켜 고무배합물을 얻었다. 아래의 표 2에 이들 고무조성물을 나타내었다.

표 2. 실시예 2∼5의 고무조성물

조성물	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
천연고무	93	93	93	93
클로로 부틸 고무	7	7	7	7
카본블랙	50	50	50	50
산화아연	5	5	5	5
스테아린산	2	2	2	2
오일	3	3	3	3
레진가류제	7	7	7	7

<시험예>

상기 실시예 2∼5의 조성에 의한 고무 배합물을 200℃의 가류시 스코치 시간 및 적정가류시간을 측정하여 그 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.

표 3. 실시예 2∼5 시편의 가류특성

가류특성	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
스코치 시간(분)	0.42	0.42	0.40	0.38
적정가류 시간(분)	7.22	7.27	6.52	6.65

상기 표 3에서처럼 열처리 시간이 긴 레진가류제를 사용할수록 스코치 시간 및 적정가류에 도달하는 가류시간이 감소되었으며 이로부터 가류시 배합기의 내부벽에 달라 붙어 끈적거리는 현상이 현저히 감소함을 알 수 있다.

상기 시험예의 결과인 표 3에서 알 수 있듯이 열처리하여 수산화기를 감소시키고 특히 메틸올 말단기를 메틸렌 퀴논 중간체로 변화시킨 레진가류제를 블래더용 고무배합물에 사용함으로써 배합중에 고무배합물이 배합기의 내벽에 달라 붙는 현상을 억제시켜 블래더의 배합공정의 향상 및 가류시간을 단축할 수 있다.

Claims (3)

1. 공지의 블래더용 고무조성물에 있어서, 열처리에 의해 수산화기를 감소시키고 메틸올 말단기를 메틸렌 퀴논 중간체로 변화시킨 하기 구조의 레진가류제를 원료고무 100phr에 대하여 8phr 이내로 사용하는 것을 특징으로 하는 배합공정이 향상된 블래더용 고무조성물.
2. 제 1항에 있어서, 열처리는 진공하에서 140∼160℃의 온도로 1.5∼6시간 동안 하는 것을 특징으로 하는 배합공정이 향상된 블래더용 고무조성물.
3. 상기 청구항 1의 블래더용 고무조성물을 타이어에 사용하는 방법.