KR20020037139A

KR20020037139A - 트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물

Info

Publication number: KR20020037139A
Application number: KR1020000067146A
Authority: KR
Inventors: 임호택
Original assignee: 조충환; 한국타이어 주식회사
Priority date: 2000-11-13
Filing date: 2000-11-13
Publication date: 2002-05-18

Abstract

본 발명은 일반적으로 고무의 충전제로 사용하는 카본블랙을 제오라이트로 대체시켜 타이어 특성 중 하나인 트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물을 제공하기 위한 것이다.

Description

트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물{Cap-tread rubber composition with improved traction}

본 발명은 트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.

현재 고무 배합 기술에서 고무의 충진제로는 카본 블랙이 널리 사용되고 있다. 하지만, 이 카본 블랙의 경우, 트랙션 성능을 증대시키는데 한계를 가지고 있다. 그 이유로는 트랙션 성능을 증대시킬 경우 타이어 특성 중 중요한 발열 특성이 증가하는 것이 일반적인 경향이다. 이렇게 발열 특성이 증가함에 따라 타이어의 내구성에 치명적인 나쁜 영향을 가져 온다.

뿐만 아니라 발열 특성을 낮추기 위해 고무 조성물을 배합시킬 경우 내마모성 및 트랙션 성능이 저하되는 것이 카본 블랙의 특성으로 알려져 있다.

상기와 같은 카본블랙의 일반 특성으로 인하여 본 발명에서는 타이어 트레드 고무 조성물 중에서 충진제를 제오라이트로 대체하여 카본블랙과 동일한 마모성과 발열특성을 나타냄과 동시에 트랙션 특성도 향상시킬 수 있는 트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 천연 고무 100중량부 또는 스티렌-부타디엔 고무 40 내지 90중량부, 카본블랙 30 내지 60중량부로 구성되는 고무 조성물에서 제오라이트를 10 내지 50중량부를 추가로 사용하는 트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물임을 특징으로 한다.

일반적으로 제오라이트의 경우 천연적으로 40여종이 존재하며, 합성 80여가지가 존재하는 것으로 알려져 있다. 이들의 주요 용도는 이온 교환제, 촉매, 토양 개량제 등으로 사용되고 있다. 또한, 이들 내부에는 나노미터 크기의 미세 세공을 가지고 있어 다량의 수분과 양이온을 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

국내 천연 제오라이트의 경우의 화학적 조성비는 다음과 같다.

성분	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	CaO	Na₂O	K₂O	1g-손실
비율(％)	65.4	13.2	1.62	0.92	3.57	2.03	1.77	11.2

이러한 제오라이트에 대해 본 발명에 적합한 제오라이트는 20 내지 100 옴스트롱의 내부 미세구조를 가지며, 규산 60％ 이상, 산화알루미늄 10％ 이상의 조성을 기본으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 미세 세공을 가지고 있는 제오라이트를 고무 배합에 충진제로서 적용함으로써 카본 블랙과 동일한 내마모 특성과 발열 특성을 가지며, 카본 블랙 대비 트랙션 성능을 향상시킨 캡 트레드 고무 조성물이 된다.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1(비교예 1)

다음 표에 기재한 바와 같은 조성으로 고무 조성물을 제조하고, 얻어진 고무 조성물에 대한 내마모성, 내발열성 및 내트랙션 성능을 다음과 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 다음 표에 나타내었다.

시험 방법

내마모성능 평가는 람본 마모 시험기(25％ 슬립, 5kg, 80메쉬)를 이용해서 측정하였다. 지수가 클수록 내마모성이 향상된 것이다.

내발열성능 평가는 리바운드 시험(25℃)을 이용해서 측정하였다. 데이터 상의 숫자가 적을수록 내발열 특성이 우수한 것이다.

내트랙션 평가는 Rheometric 사에서 제작한 RDS 시험기(점탄성 측정기)를 이용해서 시편에 토션(torsion) 형태의 변형을 0.5％ 변위로 10 Hz의 속도로 가하면서 측정하였다. 지수가 클수록 우수한 것을 나타낸다.

	실시예 1	비교예 1
천연고무	100	100
카본블랙*/제오라이트	30/30	50/-
산화아연/스테아린산	3/2	3/2
유황/촉진제*	2/1	2/1
내마모성	100	100
내발열성	102	100
내트랙션	110	100

*카본블랙 : HAF

**유황 : 오일로 처리된 유황(1％ 나프텐 오일코팅, 순도 98％ 이상)

***촉진제 : N-tert-부틸-2-벤조티아질-술펜아미드

일반적으로 고무 조성물의 트랙션은 고무 자체의 경도 등의 물성에 영향을 받지만, 설계적인 요소의 영향도 크다고 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 요지는 고무 자체의 물성적 측면 보다는 제오라이트의 미세 기공의 영향에 의한 트랙션 향상 측면을 고려한 것이다. 제오라이트 내부는 비어 있는 구조로써 이들이 타이어가 마모가 진행됨에 따라 타이어 표면의 표면적을 넓게 가져감에 따른 트랙션 향상이다.

본 발명에서는 미세 세공을 가지고 있는 제오라이트를 고무 배합에 충진제로서 적용함으로써 카본 블랙과 동일한 내마모 특성과 발열 특성을 가지며, 카본 블랙 대비 트랙션 성능을 향상시킨 고무 조성물이다.

Claims

천연 고무 100중량부 또는 스티렌-부타디엔 고무 40 내지 90중량부, 카본블랙 30 내지 60중량부로 구성되는 고무 조성물에서 제오라이트를 10 내지 50중량부를 추가로 사용하여서 되는 것을 특징으로 하는 트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 제오라이트는 20 내지 100 옴스트롱의 내부 미세구조를 가지며, 규산 60％ 이상, 산화알루미늄 10％ 이상의 조성을 기본으로 하는 것을 사용하여서 되는 것을 특징으로 하는 트랙션 성능이 향상된 캡 트레드 고무 조성물.