KR20020064038A - 식용오일이 함유된 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식용오일을 함유한 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 종래 환경 유해물질인 PCA를 함유한 아로마틱 오일(Aromatic oil) 대신 식용가능한 오일을 사용한 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명의 식용오일이 함유된 고무조성물은 공지의 고무조성물에 있어서, 천연고무, 스티렌 부타디엔 고무 또는 부타디엔 고무를 각각 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무 또는 천연고무와 부타디엔 고무가 1∼9 : 9∼1의 비로 혼합된 혼합고무인 원료고무 100 phr에 대하여 식용오일 5∼20 phr을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 PCA 3% 이상 함유된 아로마틱 오일 대신에 콩기름 또는 옥수수기름과 같은 식용오일을 사용하여 점도 개선 및 물성변화를 최소화한 환경친화적인 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.

Description

식용오일이 함유된 고무조성물{Rubber composition with edible oil}
본 발명은 식용오일을 함유한 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 종래 환경 유해물질인 PCA를 함유한 아로마틱 오일(Aromatic oil) 대신 식용가능한 오일을 사용한 고무조성물에 관한 것이다.
고무조성물에 있어서 고점도의 고무조성물에 충진제를 보강하면 경화되기 때문에 배합고무의 유연성, 가공성을 개선할 목적으로 고무 분자간의 윤활제로 작용하여 고무 구조의 친화현상을 촉진하기 위하여 오일을 사용하였 있으며 타이어 고무조성물에 사용하는 오일로는 파라피닉 오일(Paraffinic oil), 아로마틱 오일(Aromatic oil), 나프테닉 오일(Naphthenic oil) 등을 사용하고 있다.
특히 아로마틱 오일을 함유한 고무배합물은 압출, 압연 등의 가공성이 매우 우수하고 물성변화도 최소화할 수 있어 상기에서 언급한 오일중에서 고무배합물에 많이 사용되고 있다.
그러나 최근 아로마틱 오일에 함유된 PCA 3% 이상인 경우 작업장의 증기 및 피부접촉에 의한 직접 또는 타이어 트레드 마모에 의한 오염으로 암을 유발시킬 잠재적 가능성이 있는 발암물질로 보고됨에 따라 이에 대한 규제를 추진중에 있는데 특히 유럽에서는 아로마틱 오일내 PCA를 환경유해물질로의 규제로 법규화로 진행중에 있다.
이에 따라 타이어 업계에서도 아로마틱 오일내 PCA 함량이 3% 미만인 Low PCA 함유 오일의 개발 및 아로마틱 오일의 대체품에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 종래 PCA 3% 이상 함유된 아로마틱 오일 대신에 콩기름 또는 옥수수기름과 같은 식용오일을 사용하여 점도 개선 및 물성변화를 최소화한 환경친화적인 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 식용오일이 함유된 고무조성물은 공지의 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 식용오일 5∼20 phr을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 원료고무는 천연고무, 스티렌 부타디엔 고무 또는 부타디엔 고무를 각각 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무 또는 천연고무와 부타디엔 고무가 1∼9 : 9∼1의 비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.
한편 식용오일은 식용으로 이용할 수 있는 모든 오일의 사용이 가능하나 대량으로 입수할 수 있어 가격부담이 적은 콩기름(soy oil), 옥수수 기름(corn oil)또는 올리브유(olive oil)을 사용하는 것이 좋으며 본 발명에서 원료고무 100 phr에 대하여 식용오일을 5 phr 미만 사용시 가공성 개선효과가 없는 문제가 있고, 20 phr 초과 사용하면 고무의 물성이 하락하는 문제가 있어 식용오일의 사용은 5∼20 phr을 유지하는 것이 좋다.
이하 본 발명을 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
<비교예>
아래의 표 1과 같이 원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 100 phr에 대하여 일반적으로 고무조성물에 사용하는 카본블랙 80 phr, 아로마틱 오일(Aromatic oil) 20 phr, 노화방지제 2.0 phr, 활성제 5.0 phr, 황 2.0 phr 및 촉진제 1.7 phr를 160℃에서 15분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 1∼3>
아래의 표 1과 같이 원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 100 phr에 대하여 일반적으로 고무조성물에 사용하는 카본블랙 80 phr, 식용오일로 콩기름 5∼10 phr, 노화방지제 2.0 phr, 활성제 5.0 phr, 황 2.0 phr 및 촉진제 1.7 phr를 160℃에서 15분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.
표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물(단위 : phr)
항 목 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3
원료고무 100 100 100 100
카본블랙 80 80 80 80
아로마틱 오일 20 - - -
식용오일 - 5 10 20
노화방지제 2.0 2.0 2.0 2.0
활성제 5.0 5.0 5.0 5.0
황 2.0 2.0 2.0 2.0
촉진제 1.7 1.7 1.7 1.7
<시험예>
상기 비교예 및 실시예 1∼3의 방법에 의해 제조한 고무시편에 대한 레오미터 시험, 무니시험, 인장시험, 동적시험 및 발열시험 등의 물성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.
표 2. 비교예 및 실시예의 물성측정 결과
항 목 비교예 실시예 1 실시예 2 실시예 3
레오미터시험 T40 6.8 6.9 6.9 7.0
T90 12.4 12.4 12.2 12.6
최대토크 50 63 59 45
무니시험 점도 81 120 86 75
스코치 시간 27 22 25 30
인장시험 경도 78 84 79 76
200% 모듈러스 95 150 113 92
인장강도 225 246 247 216
신장율 410 346 379 420
동적시험 Tanδ 0℃ 0.228 0.238 0.231 0.248
Tanδ 60℃ 0.217 0.212 0.207 0.209
발열시험 DELTA Tem.(℃) 48 50 49 47
Compression Set(%) 96 97 96 95
상기 표 2의 물성측정 결과에서처럼 본 발명의 식용오일을 함유한 고무조성물은 종래의 아로마틱 오일을 함유한 고무조성물과 비교하여 볼 때 동등한 인장물성을 유지하는 한편 점도 및 공정성이 개선되며, 동적시험에 우수한 결과를 나타내어 타이어에 적용시 우수한 고무를 제공할 수 있다.
한편 종래의 아로마틱 오일의 첨가량보다 작은 양의 식용오일을 사용(실시예 2 참조)하여도 동등수준의 물성을 나타내어 고무제조시 비용을 절감할 수 있다.

Claims (3)

  1. 공지의 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 식용오일 5∼20 phr을 포함하는 것을 특징으로 하는 식용오일이 함유된 고무조성물
  2. 제 1항에 있어서, 원료고무는 천연고무, 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무를 각각 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무 혼합물 또는 천연고무와 부타디엔 고무의 혼합고무임을 특징으로 하는 식용오일이 함유된 고무조성물
  3. 제 1항에 있어서, 식용오일은 콩기름(soy oil), 옥수수 기름(corn oil) 또는 올리브유(olive oil)인 것을 특징으로 하는 식용오일이 함유된 고무조성물
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