KR20040105992A - 타이어용 고무조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어용 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명은 선형 카르복실산 아연비누(Zinc soap)와 아로마틱산 아연염(Zinc salt)의 혼합물로 이루어진 가류활성제를 고무조성물에 첨가하여 고무가공성과 고무물성 중 모듈러스를 높여주며, 특히 가황특성중 리버전을 개선할 수 있는 타이어용 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 타이어용 고무조성물은 공지의 타이어용 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 하기 구조식(1)으로 나타낼 수 있는 가류활성제 1∼10중량부 포함한다.
.....(1)
상기 구조식에서 R은 CH3(CH2)12또는 벤젠이며, CH3(CH2)12과 벤젠의 몰비는 1:0.2∼0.7 이다.
또한 상기의 가류활성제는 비중이 1.23±0.07, 연화점이 111±7℃, 아연함량이 15±7%인 특성을 가진다.
Description
본 발명은 타이어용 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 선형 카르복실산 아연비누(Zinc soap)와 아로마틱산 아연염(Zinc salt)의 혼합물로 이루어진 가류활성제를 고무조성물에 포함하도록 하여 고무가공성, 모듈러스(modulus) 및 리버젼(reversion)을 개선할 수 있는 타이어용 고무조성물에 관한 것이다.
종래 고무가공성을 개선하기 위하여 가공조제를 사용하고 있으며 이들은 혼합과정에서 고무에 빠르게 흡수되어 낮은 점도의 고무덩어리를 빠르게 형성하여 다른 배합 첨가제들이 쉽게 혼합될 수 있도록 하여 고무가공성을 개선한다. 그러나 이러한 가공조제는 일정량 이상으로 사용량이 증가하면 오히려 효과가 떨어지거나 고무물성에 좋지 않은 영향을 준다.
가황특성 중 리버전(reversion)을 개선하기 위하여 리버전방지제(antireversion agent)들이 사용되고 있으며 이들은 고무가황 반응에 참여해 가황고무의 리버전 방지효과를 나타낸다. 그러나 이러한 리버전방지제는 가격이 고가이며 고무물성의 변화를 심하게 주는 단점이 있다.
위에서 언급한 가공조제와 리버전방지제를 고무조성물에 첨가시 목적에 따라 각각 종류와 사용량을 결정해야 하는 문제점이 있다.
한편 본 발명과 관련된 종래기술로서 한국공개특허 제1994-0003993호에 가류활성제로 지방족-방향족 카르복실산을 단독으로 사용하거나 스테아린산과 혼용하여 사용한 고무조성물에 관한 내용이 있으나 본원발명과는 그 기술적 구성에 있어서 서로 차이가 있다.
본 발명은 가공조제와 리버전방지제를 사용한 기존의 타이어용 고무조성물의 문제점을 해결하기 위해 가류활성제를 이용하여 물성을 향상시킨 고무조성물을 제공한다.
즉, 본 발명은 하기의 구조식으로 나타낼 수 있는 가류활성제를 고무조성물에 첨가하여 고무가공성과 고무물성 중 모듈러스를 높여주며, 특히 가황특성중 리버전을 개선할 수 있는 타이어용 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.
상기 구조식에서 R은 CH3(CH2)12또는 벤젠이며, CH3(CH2)12과 벤젠의 몰비는 1:0.2∼0.7 이다.
본 발명의 타이어용 고무조성물은 공지의 타이어용 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 하기 구조식(1)으로 나타낼 수 있는 가류활성제 1∼10중량부 포함한다.
.....(1)
상기 구조식에서 R은 CH3(CH2)12또는 벤젠이며, CH3(CH2)12과 벤젠의 몰비는 1:0.2∼0.7 이다.
본 발명에서 원료고무는 천연고무 또는 스티렌-부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌 고무와 같은 합성고무를 단독으로 사용할 수 있다. 또한 천연고무와 합성고무가 혼합된 혼합고무를 원료고무로 사용할 수 있다. 일예로 후술하는 본 발명의 실시예에서는 천연고무 90중량부 및 이소프렌 고무 10중량부로 혼합된 혼합고무를 원료고무로 사용한다.
본 발명에서 가류활성제는 카르복실산 아연비누와 아로마틱산 아연염의 혼합물로 이루어져 있으며, 비중이 1.23±0.07, 연화점이 111±7℃, 아연함량이 15±7%인 특성을 가진다.
본 발명에서 원료고무 100중량부에 가류활성제를 1중량부 미만 사용할 경우 가공성 개선이나 리버전 개선효과가 나타나지 않으며, 10중량부를 초과하여 사용할 경우 사용량 증가에 따른 가공성 및 리버전 효과의 상승이 없으며 고무물성에도 바람직하지 않다. 따라서 본 발명에서 가류활성제는 원료고무 100중량부에 대하여 1∼10중량부 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 주요 구성성분인 가류활성제에 있어서, 다양한 특성의 가류활성제를 사용한바 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 비중이 1.23±0.07, 연화점이 111±7℃, 아연함량이 15±7%의 특성을 가지는 상기 구조식(1)의 가류활성제의 사용이 바람직하다. 따라서 본 발명에서 가류활성제는 전술한 수치의 특성을 가지는 것을 사용하는 것이 좋다.
본 발명은 상기에서 언급한 원료고무, 가류활성제 이외에 종래 타이어용 고무조성물에 사용되는 보강충진제, 보강성수지, 활성제, 노화방지제, 공정오일, 접착제, 점착제, 착해제, 가류제, 가류촉진제와 같은 각종 첨가제를 선택적으로 포함할 수 있다. 그러나 이들은 종래 타이어용 고무조성물에 사용되는 일반적인 성분으로서 본원발명의 필수 구성성분이 아니므로 이하 자세한 내용은 생략하기로 한다.
이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일실시예로서 이들에 의해 본원발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
<비교예>
하기의 표 1과 같이 천연고무 90중량부 및 이소프렌 고무 10중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 카본블랙(N-375) 65중량부, 착해제 0.1중량부, 보강성수지로서 페놀-포름알데히드 수지(KNR-1200) 6중량부, 접착제로서 헥사메톡시메틸멜라민 3.6중량부, 공정오일 8중량부, 아연화 7중량부, 스테아린산 2.5중량부, 노화방지제 2중량부, 점착제 4중량부, 유황 3.75중량부, 가황촉진제 1.5중량부를 밴버리믹서에 넣고 160℃에서 15분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 1>
하기의 표 1과 같이 천연고무 90중량부 및 이소프렌 고무 10중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 카본블랙(N-375) 65중량부, 착해제 0.1중량부, 보강성수지로서 페놀-포름알데히드 수지(KNR-1200) 6중량부, 가류활성제 0.5중량부, 접착제로서 헥사메톡시메틸멜라민 3.6중량부, 공정오일 8중량부, 아연화 7중량부, 스테아린산 2.5중량부, 노화방지제 2중량부, 점착제 4중량부, 유황 3.75중량부, 가황촉진제 1.5중량부를 밴버리믹서에 넣고 160℃에서 15분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.
상기에서 가류활성제는 하기의 구조식으로 나타낼 수 있으며, 카르복실산 아연비누와 아로마틱산 아연염으로 이루어져 있으며, 비중이 1.23±0.07, 연화점이 111±7℃, 아연함량이 15±7%인 것을 사용하였다.
상기 구조식에서 R은 CH3(CH2)12또는 벤젠이며, CH3(CH2)12과 벤젠의 몰비는 1:0.2∼0.7 이다.
<실시예 2>
가류활성제를 5중량부 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성, 함량 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 3>
가류활성제를 15중량부 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 조성, 함량 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.
표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물
| 항목 | 비교예 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 |
| 천연고무 | 90 | 90 | 90 | 90 |
| 합성고무 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 카본블랙 | 65 | 65 | 65 | 65 |
| 착해제 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 보강성수지 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 가류활성제 | - | 0.5 | 5 | 15 |
| 접착제 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 3.6 |
| 공정오일 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| 아연화 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| 스테아린산 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 |
| 노화방지제 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 점착제 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| 유황 | 3.75 | 3.75 | 3.75 | 3.75 |
| 가황촉진제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
<시험예>
상기 비교예 및 실시예의 고무시편을 ASTM 관련규정에 의하여 무니점도, 레오미터, 인장물성, 발열특성, 압축변형율, 점착력과 같은 물성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
표 2. 비교예 및 실시예 고무의 물성측정 결과
| 항목 | 비교예 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | |
| 무니점도(125℃) | 점도 | 52 | 51 | 47 | 45 |
| 스코치시간(분) | 8.1 | 8.2 | 10.3 | 10.4 | |
| 레오미터(160℃) | 최대토크 | 65.2 | 64.7 | 67.3 | 66.5 |
| 가황시간(T90,분) | 9.4 | 9.4 | 9.5 | 10.4 | |
| 리버전(%)* | 21 | 20 | 7 | 6 | |
| 인장물성(초기/노화*) | 경도 | 93/94 | 93/95 | 94/95 | 92/94 |
| 300% 모듈러스(kgf/cm2) | 152/- | 154/- | 190/- | 193/- | |
| 인장강도(kgf/cm2) | 160/113 | 159/117 | 160/145 | 157/140 | |
| 신장율(%) | 323/120 | 330/125 | 313/118 | 315/127 | |
| 발열특성(℃) | 52 | 52 | 47 | 47 | |
| 압축변형율(%) | 91.7 | 90.6 | 95.7 | 95.1 | |
| 점착력(초기/1일 방치) | 1.53/2.09 | 1.60/2.20 | 2.61/2.89 | 3.29/3.10 |
*리버전(%) :{(최대토크-15분 가류후 토크)/(최대토크)}×100
*노화조건 : 105℃에서 24시간 동안 노화
상기 표 2에 나타난 결과에서처럼 가류활성제를 적정량 이상 사용한 실시예 2의 결과 레오미터 특성에서는 리버전 특성이 획기적으로 개선됨을 알 수 있다. 그리고 인장물성에서도 모듈러스와 인장강도가 상당히 개선되었으며 발열특성과 압축변형율도 동시에 개선되는 결과를 얻었다.
또한 가류활성제의 사용량이 0.5중량부(실시예 1)로서 가류활성제의 사용이 부족할 경우 상기와 같은 개선효과가 나타나지 않는다. 또한 가류활성제의 사용량이 15중량부(실시예 3)로서 과량의 가류활성제를 사용한 경우 리버전과 모듈러스 개선효과가 있으나 경도와 인장강도에 있어 적정 가류활성제를 사용한 실시예 2 보다는 약간 불리한 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명에서는 원료고무 100중량부에 대하여 가류활성제는 1∼10중량부 사용하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
Claims (2)
- 공지의 타이어용 고무조성물에 있어서,원료고무 100중량부에 대하여 하기 구조식으로 나타낼 수 있는 가류활성제 1∼10중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 고무조성물.상기 구조식에서 R은 CH3(CH2)12또는 벤젠이며, CH3(CH2)12과 벤젠의 몰비는 1:0.2∼0.7 이다.
- 제1항에 있어서, 가류활성제는 카르복실산 아연비누와 아로마틱산 아연염으로 이루어져 있으며, 비중이 1.23±0.07, 연화점이 111±7℃, 아연함량이 15±7% 임을 특징으로 하는 타이어용 고무조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030037167A KR20040105992A (ko) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 타이어용 고무조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020030037167A KR20040105992A (ko) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 타이어용 고무조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040105992A true KR20040105992A (ko) | 2004-12-17 |
Family
ID=37380730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020030037167A KR20040105992A (ko) | 2003-06-10 | 2003-06-10 | 타이어용 고무조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20040105992A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013068270A1 (fr) | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Composition de caoutchouc a fort taux d'elastomere a faible indice de polydispersite |
| WO2013068269A1 (fr) | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Composition de caoutchouc a fort taux d'élastomère synthétique diénique non isoprénique |
-
2003
- 2003-06-10 KR KR1020030037167A patent/KR20040105992A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013068270A1 (fr) | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Composition de caoutchouc a fort taux d'elastomere a faible indice de polydispersite |
| WO2013068269A1 (fr) | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Composition de caoutchouc a fort taux d'élastomère synthétique diénique non isoprénique |
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