KR100484384B1 - 공정성이 개선된 고무 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공정성이 개선된 고무 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 에폭시화 천연고무에 염기와 PVI를 동시에 첨가하므로써 공정성이 개선된 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

공정성이 개선된 고무 조성물{The rubber composition with improvement of process}
본 발명은 공정성이 개선된 고무 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 에폭시화 천연고무에 염기와 PVI를 동시에 첨가하므로써 공정성이 개선된 고무 조성물에 관한 것이다.
천연고무의 불포화기에 에폭시기를 도입한 에폭시화 천연고무는 일반 천연고무에 비해서 강도는 유지되면서, 천연고무의 주쇄에 에폭시기가 부가되어 있어서 유리전이온도(glass transition temperature ; Tg)가 상승하므로, 타이어 트레드 고무에 사용할 경우에는 제동력이 급격히 향상될 뿐만 아니라, 타이어의 인너라이너 고무 또는 튜브고무로 사용하면 내공기투과성이 향상되어 여러 방면으로의 이용이 가능하다. 그러나 스코치타임(scorch time ; t5)이 천연고무에 비해서 매우 짧아서 실제 제품에 응용하는 것은 많은 제약을 받고 있다.
에폭시화 천연고무(Epoxidized Natural Rubber ; ENR)는 상기와 같이 양호한 물성 때문에 이용가치가 충분하지만, 스코치타임이 짧아서 제품으로의 사용이 제한되므로, 이를 개선하고자 종래에는 PVI(가황지연제 : Pre-vulcanization inhibitor)를 사용하였으나 그 개선효과가 크지 않았다.
따라서, 고무를 가공하는데 많은 열이 축적되는 공정 또는 높은 온도에서 장시간의 공정이 이루어져야 하는 부품에 이용하는 데에는 충분치 않았다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 에폭시화 천연고무에 염기와 PVI를 함께 첨가하므로써 공정성이 개선된 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 고무 조성물은 에폭시화 천연고무 100phr에 대하여 염기 0.3∼4.0phr과 PVI 0.1∼0.3phr을 동시에 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 사용되는 염기로는, 알칼리금속염 또는 알칼리토금속염을 사용할 수 있으며, 특히 탄산나트륨(Na2CO3)이나 칼슘스테아레이트(calcium stearate)가 바람직하다. 탄산나트륨은 0.3∼1.0phr 사용하는 것이 바람직하며, 이는 강한 염기성 재료이므로 소량만 사용하여도 효과가 있다. 그러나, 0.3phr 미만을 사용할 경우에는 공정성 개선효과가 크지 않고, 1.0phr을 초과하여 사용하는 경우에는 가류시간이 길어져서 생산성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 칼슘스테아레이트는 2.0∼4.0phr을 사용하는 것이 바람직하며, 이는 탄산나트륨에 비해 약한 염기성 재료이므로 탄산나트륨의 사용량보다는 많이 사용해야 한다. 그러나, 2.0phr 미만을 사용할 경우에는 공정성 개선효과가 적었고, 4.0phr을 초과하여 사용할 경우에는 공정성 개선의 증가효가가 미미하였다.
본 발명에서 가황지연제로서 사용되는 PVI(Pre-vulcanization inhibitor)는 종래에 공지된 종류들을 사용할 수 있으며, 바람직한 예로는 N-(시클로헥실티오)프탈이미드를 들 수 있다. 그 함량은 0.1∼0.3phr을 사용하는 것이 바람직한데, 0.1phr 미만 사용하는 경우에는 효과가 미미하고, 0.3phr을 초과하여 사용하는 경우 가류시간도 길어지는 단점이 있다.
본 발명의 고무 조성물에는 통상적인 고무 조성물용 첨가제들, 예로서 카본블랙, 산화아연, 스테아린산, 공정오일, 노방제, 촉진제, 황 등의 첨가제들을 적절히 선택하여 첨가할 수 있으며, 이러한 첨가제들의 선택 및 사용량은 당분야에서는 공지이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 및 비교예
하기 실시예 및 비교예에서의 고무 조성물의 조성비와 스코치타임을 표 1에 나타내었다.
<비교예 1>
ENR50 100phr, 카본블랙 50phr, 산화아연 5phr, 스테아린산 2phr, 공정오일 6phr, 노방제 1phr을 사용하여 160℃에서 방출하였으며, 4시간 방치후 촉진제 1phr 및 황 2phr을 사용하여 110℃에서 방출시켰다.
스코치타임은 무니점도계(MOONEY VISCOSITY)를 이용하여 125℃에서 측정하였다.
<비교예 2>
탄산나트륨을 0.6phr 사용한 것 이외에는 비교예 1과 동일한 배합비를 사용하였으며, 물리적 성질의 측정결과는 표 1에 나타내었다.
<비교예 3>
PVI를 0.2phr 사용한 것 이외에는 비교예 1과 동일한 배합비를 사용하였으며, 물리적 성질의 측정결과는 표 1에 나타내었다.
<실시예 1>
탄산나트륨 0.6phr과 PVI 0.2phr을 사용하는 것 이외에는 비교예 1과 동일한 배합비를 사용하였으며, 물리적 성질의 측정결과는 표 1에 나타내었다.
(단위 : phr)
비교예 1 비교예 2 비교예 3 실시예 1
ENR50카본블랙산화아연스테아린산공정오일노방제탄산나트륨촉진제황*PVI 1005052610120 1005052610.6120 1005052610120.2 1005052610.6120.2
**스코치 타임(T5) 100 140 110 190
* PVI ; N-(cyclohexylthio)phthalimide
**비교예 1을 100으로 한 상대치로서, 높을수록 양호함
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1의 경우 염기성 재료인 탄산나트륨과 PVI를 동시에 적정량 혼용하여 사용하면, 탄산나트륨이나 PVI를 단독으로 사용한 경우보다 스코치타임이 길어져서 실제 가공성이 향상됨을 알 수 있다.
이상에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 고무 조성물은 염기와 지연제인 PVI를 함께 사용하므로써 공정성이 개선되는 효과를 갖는다.

Claims (2)

  1. 에폭시화 천연고무 100phr에 대하여, 염기 0.3∼4.0phr과 PVI 0.1∼0.3phr을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고무 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 염기는 탄산나트륨 0.3∼1.0phr 또는 칼슘스테아레이트 2∼4phr인 것을 특징으로 하는 고무 조성물.
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