KR20020031707A - 버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물 - Google Patents

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KR20020031707A
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Abstract

본 발명은 버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 천연고무를 원료고무로 사용하는 공지의 트레드 고무조성물에 있어서 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드(tetra isobutyl thiuram monosulfide) 촉진제를 포함하도록 하여 천연고무의 물성하락 현상이 개선된 버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명은 천연고무 100 phr에 대하여 분자량이 376.7인 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드 0.1∼3.0 phr 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 천연고무를 주로 하는 고무조성물에 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드를 첨가하여 고무제품의 노화가 진행 중 고무제품의 물성하락 방지를 목적으로 한다.

Description

버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물{Tread rubber composition for tire of bus and truck}
본 발명은 버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 천연고무를 원료고무로 사용하는 공지의 트레드 고무조성물에 있어서 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드(tetra isobutyl thiuram monosulfide) 촉진제를 포함하도록 하여 천연고무의 물성하락 현상이 개선된 버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물에 관한 것이다.
천연고무를 주로 하는 고무조성물은 고온으로 과가류를 하면 폴리설파이드 형태의 결합이 분해되어 모노설파이드 또는 다이설파이드 형태의 결합으로 가교형태가 변하게 되는데 이러한 현상을 리버젼(Reversion)이라고 한다.
폴리설파이드 형태의 결합이 분해되어 모노설파이드 또는 다이설파이드 형태의 결합으로 가교형태가 변화된 고무제품은 노화가 진행되면서 급격히 물성이 하락하게 되는데 이러한 리버젼 현상이 주로 천연고무를 주성분으로 하는 고무조성물에서 두드러지게 나타나는 이유는 천연고무의 이중결합 주위에 메틸기가 다수 존재하고 있기 때문이다.
본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 연구하던 중 천연고무를 주로 하는 고무조성물에 촉진제로서 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드(tetra isobutyl thiuram monosulfide)를 첨가하여 고무제품을 제조하면 노화가 진행되더라도 급격한 물성하락이 일어나지 않는 다는 사실을 알아내어 본 발명을 완성하게 되었다.
즉 본 발명은 천연고무를 주로 하는 고무조성물에 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드를 첨가하여 고무제품의 노화가 진행 중 고무제품의 물성하락 방지를 목적으로 한다.
본 발명의 버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물은 천연고무를 원료고무로 사용하는 공지의 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 촉진제로서 분자량이 376.7인 하기 구조식의 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드(t etra isobutyl thiuram monosulfide) 0.1∼3.0 phr 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 촉진제가 첨가되고 천연고무를 주로 하는 조성물에 의한 제품은 리버젼 현상이 감소되었음을 실험에 의하여 알 수 있었으며 리버젼 현상이 감소한다는 것은 노화가 진행되더라도 급격한 물성하락을 방지할 수 있음을 의미한다.
이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
<비교예>
하기 표 1에 기재한 바와 같이 원료고무인 천연고무 100 phr에 대하여 아연화 5 phr, 스테아린산 2 phr, 유황 1.70 phr 및 통상적으로 타이어 트레드 고무조성물에 사용하는 카본블랙 55 phr, 오일 5 phr, 노화방지제 2 phr, 가류촉진제 0.65 phr, 가류지연제 0.10 phr을 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 얻었다.
<실시예 1>
하기 표 1에 기재한 바와 같이 원료고무인 천연고무 100 phr에 대하여 아연화 5 phr, 스테아린산 2 phr, 유황 1.70 phr 및 통상적으로 타이어 트레드 고무조성물에 사용하는 카본블랙 55 phr, 오일 5 phr, 노화방지제 2 phr, 가류촉진제 0.59 phr, 가류지연제 0.10 phr 및 촉진제로서 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드(tetra isobutyl thiuram monosulfide) 0.10 phr을 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 얻었다.
<실시예 2>
유황을 1.87 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성물 및 사용량에 의해 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 얻었다.
<실시예 3>
가류촉진제 0.52 phr, 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드 0.20 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성물 및 사용량에 의해 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 얻었다.
<실시예 4>
유황 1.87 phr, 가류촉진제 0.52 phr, 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드 0.20 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성물 및 사용량에 의해 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 얻었다.
표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물(단위: phr)
항 목 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
천연고무 100 100 100 100 100
아연화 5 5 5 5 5
카본블랙 55 55 55 55 55
스테아린산 2 2 2 2 2
오일 5 5 5 5 5
노화방지제 2 2 2 2 2
유황 1.70 1.70 1.87 1.70 1.87
가류촉진제 0.65 0.59 0.59 0.52 0.52
가류지연제 0.10 0.10 0.10 0.10 0.10
촉진제* - 0.10 0.10 0.20 0.20
*테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드(tetra isobutyl thiuram monosulfide)
<시험예>
상기 비교예 및 실시예의 고무시편을 ASTM 관련 규정에 의하여 무니점도(@1 00℃), MDR(@180℃), 무늬점도(@125℃), 초기 인장물성, 노화 인장물성, H.B.U.(He at-build up), 블로우아웃, Rebound, Abrasion, D.M.F.C. 등의 물성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.
표 2. 비교예 및 실시예 시편의 물성 측정 결과
항 목 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
무니점도(100℃, vis.) 74.8 76.6 75.5 77.3 76.5
MDR(180℃) t2 0.47 0.53 0.53 0.58 0.52
t40 1.07 0.97 0.97 0.95 0.92
t90 1.73 1.45 1.45 1.37 1.32
가류종료 1.91 1.59 1.59 1.50 1.45
최대토크 22.63 24.00 25.57 24.61 25.50
최소토크 4.20 4.33 4.30 4.27 4.22
리버젼 42.86 37.98 39.15 34.37 34.07
무니점도(125℃) vis. 63 65 64 65 64
t5 26.13 23.73 22.53 23.73 23.20
delta t(분) 4.00 2.54 2.54 2.40 2.27
인장물성(초기) 경도 66 67 67 67 67
300%모듈러스 123 120 125 119 129
인장강도 273 255 278 278 281
신율 576 565 588 591 575
인장물성(노화)* 경도 70 70 70 70 70
300%모듈러스 154 149 157 148 159
인장강도 234 230 246 235 240
신율 461 470 473 482 463
H.B.U. delta t(℃) 29.6 28.7 28.0 28.8 28.4
블로우아웃 delta t(℃) 79.2 82.6 83.0 79.7 81.4
time 6.3 9.5 9.6 7.8 10.8
Rebound(1st) 35.55 35.58 35.74 35.53 36.24
Abrasion(mg) 3.35 3.50 2.95 3.80 3.30
D.M.F.C.(폭*길이) 7.2*6.1 19.3*8.5 9.2*8.7 16.6*8.1 14.5*7.2
* 105℃에서 하루동안 노화
상기 표 2의 물성측정 결과에서처럼 비교예 대비 본 발명의 실시예 시편의 가류특성은 가류종료시간이 비교예 시편에 비해서 단축됨으로써 생산성 향상에 기여할 수 있으며 기타 다른 물성은 거의 유사한 결과를 나타내었으나 리버젼 특성이 크게 개선되어 본 발명의 고무조성물을 타이어에 적용시 타이어의 수명 및 물성하락을 방지할 수 있다.

Claims (1)

  1. 천연고무를 원료고무로 사용하는 공지의 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 분자량이 376.7인 하기 구조식의 테트라 아이소부틸 티우람 모노설파이드(tetra isobutyl thiuram monosulfide)를 0.1∼3.0 phr 포함한 것을 특징으로 하는 버스 및 트럭 타이어용 트레드 고무조성물
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