KR20020064039A - 승용차용 타이어 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 승용차용 타이어 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 공지의 승용차용 고무조성물에 있어서 천연고무를 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 합성고무의 혼합고무로 이루어진 원료고무 100 phr에 대하여 항환원제(anti reversion agent) 0.5∼3 phr 포함하는 것을 특징으로 하는 승용차용 타이어 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명은 천연고무 단독 또는 천연고무와 합성고무의 혼합고무를 원료고무로 사용시 항환원제(anti reversion agent)를 적용하여 천연고무의 환원특성을 방지하고 낮은 회전저항 특성을 가지게 하는 승용차용 타이어 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.

Description

승용차용 타이어 고무조성물{Tire rubber composition for car}
본 발명은 승용차용 타이어 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 공지의 승용차용 고무조성물에 있어서 천연고무를 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 합성고무의 혼합고무로 이루어진 원료고무 100 phr에 대하여 항환원제(anti reversion agent) 0.5∼3 phr 포함하는 것을 특징으로 하는 승용차용 타이어 고무조성물에 관한 것이다.
승용차용 타이어 고무조성물에 사용하는 조성물 중 원료고무로 천연고무의 적용은 발열 및 블로우아웃(blow out) 특성의 개선 및 낮은 회전저항 특성을 갖게 하는 장점이 있다. 그러나 일반적으로 승용차용 타이어 고무조성물로 천연고무의 적용은 상기의 장점에도 불구하고 제동(traction) 성능 및 천연고무의 환원(reversion) 특성의 발생으로 천연고무 적용이 기피되어지며, 천연고무를 적용하더라도 소량의 사용에 그치는 경우가 많다. 일반적으로 승용차용 타이어의 가류조건은 대부분의 경우 170∼190℃의 고온에서 실시되는데 이러한 온도에서는 천연고무의 이중결합 끊어짐이 용이해져 환원특성이 급격히 증가하여 타이어 고무제조시 물성하락이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 공지의 승용차용 고무조성물에 있어서 천연고무 단독 또는 천연고무와 합성고무의 혼합고무를 원료고무로 사용시 항환원제(anti reversion agent)를 적용하여 천연고무의 환원특성을 방지하고 낮은 회전저항 특성을 가지게 하는 승용차용 타이어 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 승용차용 타이어 고무조성물은 공지의 승용차용 타이어 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 항환원제(anti reversion agent) 0.5∼3 phr 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 원료고무는 천연고무를 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무 및 천연고무와 부타디엔 고무의 혼합고무 100 phr에 대하여 천연고무가 20 phr∼90 phr을 갖는 혼합고무를 사용한다.
항환원제(anti reversion agent)는 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산(1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)-hexane)를 사용한다.
본 발명에서 원료고무로 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무의 혼합고무 및 천연고무와 부타디엔 고무의 혼합고무를 사용시 천연고무를 20 phr 미만사용시 천연고무의 사용에 따른 과가류시 고무물성 하락하는 문제가 있어 천연고무와 합성고무의 혼합고무를 원료고무로 사용시 상기와 같이 천연고무를 20 phr∼90 phr 사용하는 것이 좋다.
한편 원료고무 100 phr에 대하여 항환원제(anti reversion agent) 0.5 phr 미만 사용하면 천연고무의 환원(reversion) 효과가 미비한 문제점이 있고, 3 phr 초과 사용하면 더 이상의 천연고무의 환원효과의 개선이 미비하여 비용절감의 측면에서 항환원제의 사용은 0.5∼3 phr로 사용하는 것이 좋다.
본 발명에서 항환원제로 사용할 수 있으며 아래의 표 1과 같은 특성을 갖는 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산을 타이어 고무조성물에 적용시 환원 방지의 작용메카니즘을 나타내면 다음과 같다.
일반적인 타이어 고무조성물의 가교는 고무조성물 중의 황(S)에 의하여 고무-Sy-고무(y는 4 이상의 자연수)의 결합이 일반적이나 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산을 사용한 황(S) 가교는 고무-Sx-(CH2)6-Sx-고무(x는 3 이하의 자연수)를 이루고 있는데 이러한 다중 S-S 결합은 하나(mono), 둘(di) 또는 최대 3개의 황 체인(sulfur chain)으로 전환시켜 고무와 고무간의 분리에 의한 환원현상을 방지하는 것이다.
표 1. 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산의 특징
항 목 내 용
형태(Supply form) 색상은 밝은 노란색에서 흰색이며 오일이 코팅된 분말상
시금(assay) 93
오일 함유량(oil content)(%) 5(Mineral oil)
녹는점(melting point)(℃) 92
밀도(Density)(g/cm3) 1.25
이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
<비교예 1>
아래의 표 2와 같이 원료고무로 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 100 phr, 카본블랙(N-375) 78.0 phr, 산화아연(ZnO) 3.0 phr, 스테아린산(S/A) 1.0 phr, 오일(A#2) 30.0 phr, 왁스(wax) 1.0 phr, 황(S) 2.0 phr, 촉진제로 N-시클로헥실-2-벤조티아졸설펜아미드(N-cyclohexyl-2-benzothiazolsulfen amide, CZ) 1.9 phr를 밴부리 믹서에 넣고 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.
<비교예 1>
아래의 표 2와 같이 원료고무로 천연고무(SIR 20) 100 phr을 원료고무로 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1의 조성물 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 1>
아래의 표 2와 같이 원료고무로 천연고무(SIR 20) 100 phr, 카본블랙(N-375) 78.0 phr, 산화아연(ZnO) 3.0 phr, 스테아린산(S/A) 1.0 phr, 오일(A#2) 30.0 phr, 왁스(wax) 1.0 phr, 황(S) 1.5 phr, 촉진제로 N-시클로헥실-2-벤조티아졸설펜아미드(CZ) 1.9 phr, 항환원제(anti reversion agent)로 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산(1,6-bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)-hexane) 0.5 phr를 밴부리 믹서에 넣고 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 2>
아래의 표 2와 같이 황 1.0 phr 사용하고, 항환원제로 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산 1.0 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1의 조성물 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 3>
아래의 표 2와 같이 황 0.5 phr 사용하고, 항환원제로 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산 1.5 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1의 조성물 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 4>
아래의 표 2와 같이 천연고무(SIR 20) 25 phr 및 스티렌 부타디엔 고무(SBR)75 phr로 이루어진 원료고무 100 phr, 황 1.0 phr, 항환원제로 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산 1.0 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1의 조성물 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.
표 2. 비교예 및 실시예의 고무조성물(단위 : phr)
항 목 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
SBR 100 - - - - 75
SIR 20 - 100 100 100 100 25
카본블랙 78.0 78.0 78.0 78.0 78.0 78.0
산화아연 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0
스테아린산 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
오일 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0 30.0
왁스 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
황 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
촉진제 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
항환원제 - - 0.5 1.0 1.5 1.0
<시험예>
상기 비교예, 실시예의 고무조성물 및 방법에 의해 제조한 고무시편을 ASTM 관련 규정에 의하여 초기 인장물성, 180℃에서의 레오그래프 최대 토크(Rheograph maximum torque), 180℃에서 레오그래프 최대 토크 대비 30분 경과 후 인장물성 및 이에 따른 인장물성의 하락율(%) 등의 물성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.
표 3. 비교예 및 실시예 시편의 물성측정 결과
항 목 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4
인장물성(kg/cm2)* 210 215 212 214 216 207
인장물성(kg/cm2)** 195 168 189 200 201 195
인장물성하락율(%) 7.2 21.9 10.8 6.5 6.9 5.8
레오그래프최대 토크(180℃) 25.0 24.0 25.1 25.4 26.1 24.5
* 초기 인장물성
** 180℃에서 레오그래프 최대 토크 대비 30분 경과 후 인장물성
상기 표 3의 결과에서처럼 비교예로 기재한 종래의 고무조성물에 의한 고무시편에 비하여 실시예로 기재한 본 발명의 고무조성물에 의한 고무시편이 레오그래프 최대 토크 대비 30분 경과 후 인장물성의 하락율이 낮아 환원 특성이 향상되었음을 알 수 있다.

Claims (2)

  1. 공지의 승용차용 타이어 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 항환원제로 1,6-비스(N,N'-디벤질티오카바모일디티오)-헥산 0.5∼3 phr 포함하는 것을 특징으로 하는 승용차용 타이어 고무조성물
  2. 제 1항에 있어서, 원료고무는 천연고무를 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무 및 천연고무와 부타디엔 고무의 혼합고무 100 phr에 대하여 천연고무 20 phr 이상 사용하는 혼합고무 임을 특징으로 하는 승용차용 타이어 고무조성물
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