KR20020039851A

KR20020039851A - 트럭 및 버스용 트레드 고무조성물

Info

Publication number: KR20020039851A
Application number: KR1020000069672A
Authority: KR
Inventors: 김명선
Original assignee: 신형인; 금호산업 주식회사
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-22
Publication date: 2002-05-30
Also published as: KR100404144B1

Abstract

본 발명은 트럭 및 버스용 트레드 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 내마모성능을 향상시키면서 내커팅 & 칩핑(anti-cutting & chipping) 성능이 유지되는 트럭 및 버스용 트레드 고무조성물에 관한 것이다.

본 발명은 착해제를 첨가하여 소련작업을 거친 후 점도를 조절한 천연고무를 원료고무를 사용하고 그 외 공정조제로 이루어진 트레드 고무조성물을 이용하여 트레드 고무를 제조함으로써 종래의 내커팅 & 칩핑성능을 유지하면서 내마모성을 향상시킨 트레드 고무조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 트레드 고무조성물은 원료고무 100 중량부에 대해 카본블랙 44∼54중량부, 프로세스 오일 2.5∼5.5 중량부, 스테아린산 1.7∼2.4 중량부, 아연화 3.5∼4.3 중량부, 노화방지제 3.2∼3.9 중량부, 왁스0.8∼1.6 중량부, 유황 1.3∼1.8 중량부, 가황촉진제 0.63∼1.4 중량부를 포함하는 한편 원료고무로 사용하는 천연고무는 착해제로 2,2-디벤즈아미노디페닐디설파이드를 천연고무 100 중량부에 대하여 0.8 ∼ 1.5 중량부를 사용하여 천연고무와 2∼5분간 배합한 후 140∼150℃에서 덤프하는 소련공정을 거쳐 천연고무의 점도를 60 ∼ 80으로 조절하는 것을 사용함을 특징으로 한다.

Description

트럭 및 버스용 트레드 고무조성물{Tread rubber composition for truck and bus}

산업활동이 다양해지면서 물동량이 폭발적으로 증가하고 있고 이에 따라 운송수단으로서 트럭 및 버스의 수요 또한 증가하고 있다. 트럭 및 버스는 단거리 및 장거리를 운행하면서 일시에 대량의 화물 또는 사람을 운송할 수 있어서 날로 그 수요가 계속적으로 증가하고 있다. 그러나 트럭 및 버스의 넓은 활동영역, 다양한 주행도로 여건에 비추어 볼 때 트럭 및 버스 타이어의 트레드 고무의 내마모성이 소비자의 요구수준에 미치지 못하고 있다.

종래 트럭 및 버스용 트레드 고무는 다양한 도로여건을 고려하여 서로 상반되는 성능인 내마모성능과 내커팅 & 칩핑 성능을 동시에 충족시키려는 목적으로 설계하여 상기 두 가지 성능의 중간정도 성능을 발휘하는 수준이었다. 그러나 도로여건이 개선되면서 내커팅 & 칩핑 성능보다는 내마모성능이 중요시되기 시작하여 우수한 내마모성능을 지닌 트럭 및 버스용 트레드 고무의 개발이 필요하게 되었다.

본 발명은 착해제를 첨가하여 소련작업을 거친 후 점도를 조절한 천연고무를 원료고무로 사용하고 그 외 공정조제로 이루어진 트레드 고무조성물을 이용하여 트레드 고무를 제조함으로써 종래의 내커팅 & 칩핑성능을 유지하면서 내마모성을 향상시킨 트레드 고무조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 트레드 고무조성물은 착해제를 첨가하여 소련작업을 거친 후 점도를 조절한 천연고무를 원료고무로 사용하고 그 외 공정조제로 구성된다.

상기에서 원료고무로 사용하는 천연고무는 착해제로 2,2-디벤즈아미노디페닐디설파이드(2,2-Dibenzaminodiphenyldisulfide)를 천연고무 100 중량부에 대하여 0.8 ∼ 1.5 중량부를 사용하여 천연고무와 2∼5분간 배합한 후 140∼150℃에서 덤프하는 소련공정을 거쳐 천연고무의 점도를 60 ∼ 80으로 조절한 것을 사용한다.

그 외 공정조제는 상기 원료고무 100 중량부에 대해 카본블랙 44∼54 중량부, 프로세스 오일 2.5∼5.5 중량부, 스테아린산 1.7∼2.4 중량부, 아연화 3.5∼4.3 중량부, 노화방지제 3.2∼3.9 중량부, 왁스0.8∼1.6 중량부, 유황 1.3∼1.8 중량부, 가황촉진제 0.63∼1.4 중량부이다.

상기 공정조제중 카본블랙은 요오드값이 118∼126mg/cc, DBP 흡유량은 112∼120 cm³/100g 이다.

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

<비교예>

천연고무를 원료고무로 하고 원료고무 100 중량부에 대하여 카본블랙(N220) 53 중량부, 프로세스 오일 5 중량부, 스테아린산 2 중량부, 아연화 5 중량부, 노화방지제 3.5 중량부, 왁스 1 중량부, 유황 1.7 중량부, 가황촉진제 0.65 중량부로 트레드 고무조성물을 구성하고 이들 조성물을 배합하여 트레드 고무시편을 제조하였으며 아래 표 1에 상기 조성물을 정리하여 나타내었다.

<실시예 1>

착해제로 2,2-디벤즈아미노디페닐디설파이드를 원료고무인 천연고무 100중량부에 대하여 1.2 중량부를 사용하여 천연고무와 2분간 배합한 후 145℃에서 덤프하는 소련공정을 거쳐 점도를 70으로 조절한 천연고무 STR-10K를 원료고무로 사용한다.

상기 원료고무 100 중량부에 대해 카본블랙 45 중량부, 프로세스 오일 3 중량부, 스테아린산 2 중량부, 아연화 4 중량부, 노화방지제 3.5 중량부, 왁스 1 중량부, 유황 1.7 중량부, 가황촉진제 0.65 중량부로 트레드 고무조성물을 구성하고 이들 조성물을 배합하여 트레드 고무시편을 제조하였으며 아래 표 1에 상기 조성물을 정리하여 나타내었다.

<실시예 2>

카본블랙 50 중량부, 프로세스 오일 4 중량부, 유황 1.5 중량부, 가황촉진제 0.9 중량부 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 트레드 고무조성물을 구성하고 이들 조성물을 배합하여 트레드 고무시편을 제조하였으며 아래 표 1에 상기 조성물을 정리하여 나타내었다.

<실시예 3>

카본블랙 53 중량부, 프로세스 오일 5 중량부, 유황 1.4 중량부, 가황촉진제 1.2 중량부 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 트레드 고무조성물을 구성하고 이들 조성물을 배합하여 트레드 고무시편을 제조하였으며 아래 표 1에 상기 조성물을 정리하여 나타내었다.

표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물

항 목	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
천연고무	100	100	100	100
카본블랙(N220)	53	45	50	53
프로세스 오일	5	3	4	5
스테아린산	2	2	2	2
아연화	5	4	4	4
노화방지제	3.5	3.5	3.5	3.5
왁스	1	1	1	1
유황	1.7	1.7	1.5	1.4
가황촉진제	0.65	0.65	0.9	1.2

<시험예 1>

상기 비교예 및 실시예의 고무시편을 ASTM 관련 규정에 의하여 경도, 300%-모듈러스, 인장강도, 신율 등의 물성과 발열특성, 내마모특성 및 내커팅& 칩핑성능 등을 측정하여 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.

표 2. 비교예와 실시예의 고무조성물 시편의 물성 및 성능

항 목	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
경도(SHORE A)	64	63	64	65
300%-모듈러스(kg/cm²)	120	120	127	132
인장강도(kg/cm²)	282	297	302	305
신율(%)	601	601	613	602
발열(℃)	26.9	23.9	22.2	23.5
내마모성능(g)*	0.034	0.0315	0.029	0.029
내커팅&칩핑(g)**	1.4070	1.3480	1.2875	1.3860

* 내마모성능은 PICO 시험법으로 측정

** 내마모성능 및 내커팅&칩핑 성능은 수치가 작을수록 우수하다.

상기 표 2의 결과에서처럼 실시예인 본 발명의 트레드 고무조성물에 의한 고무시편은 SHORE A 경도가 62∼66이며, 300%-모듈러스가 130±15 kg/cm²이고, 인장강도는 290 kg/cm²이상, 신율이 600% 이상의 물성을 나타내어 비교예인 종래 트레드 고무조성물에 의한 트레드 고무시편의 물성과 비교하여 볼 때 동등 내지 우수한 물성을 나타내고 있음을 알 수 있다.

<시험예 2>

비교예 및 실시예의 고무조성물로 타이어용 트레드를 압출한 후 11.00R20 규격의 트럭 및 버스용 타이어를 제조한 후 8톤(ton) 카고트럭의 시험차량에 장착하고 일반도로에서 100,000km를 주행한 후 마모상태와 구르브(groove)의 깊이 변화량을 측정하여 내마모성능, 마모지수 등을 평가한 후 예상주행거리를 측정하여 그 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.

표 3. 비교예 및 실시예의 조성물로 제조된 타이어 실차 내마모 성능

항 목	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
마모지수(km/mm)	18,703	100,158	101,453	101,187
예상 주행거리(km)	171,944	183,934	194,634	192,436
내마모성능(%)	100	116.7	131.5	128.5

상기 시험예의 결과로부터 본 발명의 트레드 고무조성물에 의한 고무시편은 SHORE A 경도, 300%-모듈러스, 인장강도, 신율 등의 물성이 종래 트레드 고무조성물에 의한 트레드 고무시편과 비교하여 볼 때 동등 내지 우수할 뿐만 아니라 내마모성능 및 내커팅&칩핑 특성 역시 우수함을 알 수 있다.

Claims

원료고무인 천연고무 100 중량부에 대해 카본블랙 44∼54 중량부, 프로세스 오일 2.5∼5.5중량부, 스테아린산 1.7∼2.4 중량부, 아연화 3.5∼4.3 중량부, 노화방지제 3.2∼3.9 중량부, 왁스 0.8∼1.6 중량부, 유황 1.3∼1.8 중량부, 가황촉진제 0.63∼1.4 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 트럭 및 버스용 트레드 고무조성물.
제 1항에 있어서, 원료고무로 사용하는 천연고무는 착해제인 2,2-디벤즈아미노디페닐디설파이드(2,2-Dibenzaminodiphenyldisulfide)를 천연고무 100 중량부에 대하여 0.8 ∼ 1.5 중량부를 사용하여 천연고무와 2∼5분간 배합한 후 140∼150℃에서 덤프하는 소련공정을 거쳐 천연고무의 점도를 60 ∼ 80으로 조절하는 것을 특징으로 하는 트럭 및 버스용 트레드 고무조성물.
제 1항에 있어서, 카본블랙은 요오드값이 118∼126mg/cc, DBP 흡유량은 112∼120 cm³/100g 인 것을 특징으로 하는 트럭 및 버스용 트레드 고무조성물.
상기 청구항 1의 조성물에 의한 고무는 SHORE A 경도가 62∼66이며, 300%-모듈러스가 130±15 kg/cm²이고, 인장강도는 290 kg/cm²이상, 신율이 600% 이상인 것을 특징으로 하는 트럭 및 버스용 트레드 고무조성물.