KR20020062419A

KR20020062419A - 언더 트레드 고무조성물

Info

Publication number: KR20020062419A
Application number: KR1020010003411A
Authority: KR
Inventors: 임원우
Original assignee: 금호산업 주식회사
Priority date: 2001-01-20
Filing date: 2001-01-20
Publication date: 2002-07-26

Abstract

본 발명은 언더 트레드 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 단섬유를 언더 트레드 고무조성물에 적용함으로써 언더 트레드의 두께 및 중량을 감소시킨 언더 트레드 고무조성물에 관한 것이다.

본 발명의 언더 트레드 고무조성물은 공지의 언더 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 단섬유 2∼50 phr, 원료고무와 단섬유의 접착증진제 2∼5 phr 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공지의 언더 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 단섬유 2∼50 phr, 원료고무와 단섬유의 접착증진제 2∼5 phr 포함하는 언더 트레드 고무조성물을 제공하여 언더 트레드 고무 제조시 언더 트레드 고무 두께를 줄여 타이어의 총중량을 감소시켜 타이어의 회전저항을 향상시키고 압축 후 수축율이 개선되어 압출공정에서 압출물의 치수 안정성에 도움을 주어 타이어 유니포미티 향상을 목적으로 한다.

Description

언더 트레드 고무조성물{Under tread rubber composition}

일반적으로 타이어의 트레드는 캡 트레드, 언더 트레드, 윙으로 구성되어 있다. 캡 트레드는 타이어의 요구특성인 내마모성, 트랙션(traction), 회전저항 성능을 만족하도록 설계되어 있고, 언더 트레드는 원료고무로 천연고무 및 합성고무의 배합물로 이루어져 있으면 트레드 전체에서 부피 기준으로 약 15% 정도 차지하고 있으며 트레드 아래 부분에 존재하는 스틸 벨트층과의 접착성능을 유지하여 타이어의 내구성이 확보되도록 설계되고, 윙은 사이드 고무와의 접착성이 유지되도록 설계되어 있다.

현재 언더 트레드 고무조성물에 의한 언더 트레드 고무 제조시 트레드 부분의 형상을 제조하는 반제품 공정인 압축공정에서 치수 안정성의 문제가 있어 압출 생산성에 좋지 않은 영향을 끼치고 있는 문제점이 있다.

본 발명에서 원료고무는 천연고무를 단독으로 사용하거나 또는 천연고무 60∼80 phr와 스티렌 부타디엔 고무 또는 부타디엔 고무 20∼40 phr의 혼합고무를 사용하고, 단섬유는 밀도 1.5∼3.0mg/m³, 직경 10∼30㎛, 길이 2∼5mm인 셀룰로스 단섬유, 나일론 단섬유 또는 폴리에스터 단섬유를 사용한다. 한편 원료고무와 단섬유의 접착계면에서 접착력 향상을 위한 접착증진제는 레소시놀 포름알데히드 수지(Resorcinol formadehyde resin), 페놀수지 또는 에폭시수지를 사용한다.

상기에서 단섬유는 원료고무 100 phr에 대하여 2 phr 미만 사용하면 단섬유의 사용에 의한 보강효과가 거의 없는 문제가 있고, 50 phr 초과 사용하면 고무가 딱딱한 정도가 심해 타이어 성능하락의 문제가 있어 단섬유는 원료고무 100 phr에 대하여 2∼50 phr 사용하는 것이 좋다.

또한 원료고무 100 phr에 대하여 원료고무와 단섬유의 접착증진제를 2 phr 미만 사용하면 충분한 접착력을 발휘할 수 없는 문제가 있고, 5 phr 초과 사용하면 고무를 딱딱하게 하는 문제가 있어 원료고무와 단섬유의 접착증진제는 원료고무 100 phr에 대하여 2∼5 phr 사용하는 것이 좋다.

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

<비교예>

아래의 표 1과 같이 천연고무 80 phr 및 부타디엔 고무 20 phr로 구성된 원료고무 100 phr에 대하여 카본블랙(N660) 40 phr, 페놀 포름알데히드 수지(phenol formaldehyde resin, PFR) 2 phr, 레소시놀 포름알데히드 수지(Resorcinol formadehyde resin) 2 phr, 헥사메틸렌테트라아민(Hexamethylenetetraamine, HMTA) 1.5 phr, 산화아연 5 phr, N-페닐-N'-(1,3-디메틸부틸)-P-페닐렌디아민(N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-P-phenylenediamine, 6PPD) 2 phr, 아로마틱 오일 3 phr, 황(S) 2 phr, N-t-부틸벤조티아졸-Z-설펜아미드(N-t-butylbenzothiazole-Z-selfenamide, NS) 1.5 phr, 디페닐구아니딘(Diphenyl guanidine, DPG) 1 phr을 밴부리 믹서에 넣고 160℃에서 20분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.

<실시예 1∼4>

아래의 표 1과 같이 천연고무 80 phr 및 부타디엔 고무 20 phr로 구성된 원료고무 100 phr에 대하여 카본블랙(N660) 40 phr, 페놀 포름알데히드 수지(PFR) 2 phr, 레소시놀 포름알데히드 수지 2 phr, 헥사메틸렌테트라아민(HMTA) 1.5 phr, 산화아연 5 phr, N-페닐-N'-(1,3-디메틸부틸)-P-페닐렌디아민(6PPD) 2 phr, 아로마틱 오일 3 phr, 황(S) 2 phr, N-t-부틸벤조티아졸-Z-설펜아미드(NS) 1.5 phr, 디페닐구아니딘(DPG) 1 phr 및 밀도가 1.5∼3.0mg/m³이고, 직경이 10∼30㎛ 이고, 길이가 2∼5mm인 셀룰로스 단섬유 5∼30 phr을 밴부리 믹서에 넣고 160℃에서 20분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.

표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물

항 목	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
천연고무	80	80	80	80	80
부타디엔 고무	20	20	20	20	20
카본블랙	40	40	40	40	40
셀룰로스 단섬유	-	5	10	20	30
페놀 포름알데히드 수지	2	2	2	2	2
레소시놀포름알데히드 수지	2	2	2	2	2
HMTA	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
산화아연	5	5	5	5	5
스테아린 산	2	2	2	2	2
6PPD	2	2	2	2	2
아로마틱 오일	3	3	3	3	3
황(S)	2	2	2	2	2
NS	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
DPG	1	1	1	1	1

<시험예>

상기 비교예, 실시예의 고무조성물 및 방법에 의해 제조한 고무시편을 ASTM 관련 규정에 의하여 300% 모듈러스, 인장강도, 인열강도, 수축율 등의 물성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.

표 2. 비교예 및 실시예 시편의 물성측정 결과

항 목	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
300% 모듈러스	100	200	300	500	700
인장강도	100	180	250	400	560
인열강도	100	200	220	420	600
압축 후 수축율	100	70	60	50	40

상기 표 2의 결과에서처럼 단섬유를 첨가하지 않은 비교예의 고무시편에 비해 단섬유를 첨가한 실시예의 고무시편이 300% 모듈러스, 인장강도 및 인열강도 등의 물성이 크게 향상되는 것을 알 수 있다. 따라서 동일강도를 기준으로 한다면 종래의 고무조성물에 의한 언더 트레드 고무에 비해 언더 트레드 고무의 두께를 줄일 수 있으므로 타이어의 총중량을 감소시켜 타이어의 회전저항을 향상시킬 수 있다.

또한 압축 후 수축율이 개선되어 압출공정에서 압출물의 치수 안정성에 도움을 주어 타이어 유니포미티 개선에 효과가 있다.

Claims

공지의 언더 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 단섬유 2∼50 phr, 원료고무와 단섬유의 접착증진제 2∼5 phr 포함하는 것을 특징으로 하는 언더 트레드 고무조성물
제 1항에 있어서, 원료고무는 천연고무를 단독으로 사용하거나 또는 천연고무 60∼80 phr와 스티렌 부타디엔 고무 20∼40 phr 또는 천연고무 60∼80 phr와 부타디엔 고무 20∼40 phr의 혼합고무임을 특징으로 하는 언더 트레드 고무조성물
제 1항에 있어서, 단섬유는 밀도 1.5∼3.0mg/m³, 직경 10∼30㎛, 길이 2∼5mm인 셀룰로스 단섬유, 나일론 단섬유 또는 폴리에스터 단섬유인 것을 특징으로 하는 언더 트레드 고무조성물
제 1항에 있어서, 원료고무와 단섬유의 접착증진제는 레소시놀 포름알데히드 수지(Resorcinol formadehyde resin), 페놀수지 또는 에폭시수지인 것을 특징으로 하는 언더 트레드 고무조성물
상기 특허청구범위 제1항 내지 제4항 중 선택된 어느 한 항의 언더 트레드고무조성물에 의해 제조한 언더 트레드 고무를 적용한 타이어