KR19990009414A - 내마모성과 회전저항이 향상된 고무 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원료고무로서 오일이 첨가된 용액중합 SBR 고무(Oil Extended SBR Rubber)와 BR고무를 사용하면서 실리카를 다량 적용하는 경우, AHRFA 가소제(Aromatic Hydrocarbon Resins Fatty Acid Derivatives) 사용함을 특징으로 하는 고무 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 사용되는 AHRFA 가소제의 사용으로 실리카 고무 조성물에서 실리카 표면의 반응성이 강한 실라놀(Silnanol)기의 응집으로 점도상승 및 분산성 하락을 방지하기 위하여 가소제로서 사용하는데, 실리카의 분산성 및 회전저항 특성을 개선하고, 내마모성, 향상, 배합물의 점도 상승방지로 공정상 가공성을 향상시킬 수 있는 고무 조성물을 얻을 수 있다.

Description

내마모성과 회전저항이 향상된 고무 조성물
본 발명은 내마모성과 회전저항이 향상된 고무조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 TBR 또는 RCR 승용차 타이어에 있어서 트레드(Tead) 부위의 회전저항과 내마모성을 향상시키기 위하여 실리카를 사용하는 고무조성물에 가소제를 적용하여 물성을 향상시키고, 공정 가공성을 향상시킨 고무 조성물에 관한 것이다.
오늘날 타이어의 요구 성능은 매우 다양하여 소비자들의 기호에 맞는 타이어를 공급하는 것이 타이어 회사의 궁극적인 목표가 되고 있다.
종래에는 트레드 부위의 회전저항과 내마모성을 개선하기 위하여 표면적이 적고 구조가 큰 카본 블랙이나, 실리카를 다량 사용하는 고무조성물을 사용하였으나, 이러한 고무조성물은 실리카 표면의 실라놀기가 반응성과 응집력이 강하여 점도가 증가되고 분산성이 하락되어 공정 가공성에 문제점이 있다. 이를 개선하기 위하여 배합물을 리밀링(Remilling)에 의한 방법으로 문제점 해결을 시도하고 있으나, 이 방법은 생산성 하락과 원가 상승의 요인이 되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 타이어에 첨가되는 약품중 실리카 표면의 반응성이 강한 실라놀기 끼리의 응집으로 점도 상승 및 분산성 하락을 방지 하기 위하여 특수 가소제 적용으로 실리카 분산성 개선, 점도 하락 및 이로인한 물성을 향상시킬 수 있는 고무조성물을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고무조성물은 기존에 사용하던 실리카를 사용하여 회전저항 특성을 개선하고, 내마모성향상, 배합물의 점도상승을 방지하여 공정가공성 향상 및 리밀링 횟수 감소로 생산성 향상을 기할 수 있는 고무조성물에 관한 것이다.
1). 시험 고무의 준비
고무의 배합은 고무의 가공성과 화학적인 반응 특성을 고려하여 배합비를 설정한다. 배합 순서는 반바리 믹서(BANBURY MLXER)에서 원료고무로 오일이 첨가된 SBR 고무(Oil Extended SBR Rubber) 100-120 phr과 BR 고무 10-30 phr를 혼합하고, 실리카 40-70 phr과 가류활성제, 카본블랙, 노화방지제, 황 및 가황촉진제를 투입한다. 이때 실리카의 분산을 개선하기 위하여 AHRFA 가소제(Aromatic Hydrocarbon Resins and Fatty Acid Derivatives)를 2-6 phr 첨가하여 혼합한 다음, 160℃에서 방출시켜 고무조성물을 제조한다.
2). 가황특성 및 물성측정
생성된 고무조성물의 인장시편의 가황조건 및 물성시험은 ASTM 표준규격에 준하여 시험을 실시한다.
즉, 무늬점도시험 및 스코치시간은 ASTM D1646-93, 경도시험은 ASTM D2240-91, 인장시험은 ASTM D412-92, 피코마모시험은 ASTM D2228-83 등에 의하여 물리적 특성시험을 수행한다.
다음의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
그러나, 본 발명이 이들 실시예에 국한되는것은 아니다.
실시예 1
오일이 첨가된 용액중합 SBR 고무 110 phr, BR 고무 20 phr를 반바리 믹서(banbury mixer)에서 혼합하고, 활성제로 산화아연 3 phr, 스테아린산 2 phr, 보강제로 카본블랙 20 phr 및 실리카 60 phr, 노화방지제 4 phr, 공정오일 8 phr, 유황, 2 phr, 가류활성제 3 phr 및 가황촉진제 1.7 phr를 첨가하였다. 이때, 실리카를 분산시키기 위하여 가소제로서 AHRFA 4 phr를 첨가하여 혼합한 후, 160℃에서 방출시켰다. 생성된 고무조성물의 인장시편의 가황조건 및 물성을 ASTM 표준규격을 의하여 시험하였는 바, 고무 조성물의 배합비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실시예 2
AHRFA를 6 phr, 공정오일을 6 phr 첨가하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는 바, 고무조성물의 배합비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
비교예
가소제인 AHRFA를 첨가하지 않고, 공정오일을 10 phr 첨가하는 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 고무조성물을 제조하였는 바, 고무조성물의 배합비 및 물성시험 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다.
표 1. 고무조성물의 배합비
표 2. 가황 특성 및 물성시험 결과
본 발명에 의한 고무조성물은 상기 표 2에서 나타난 결광에서 보듯이, 실리카 분산제인 AHRFA (Aromatic Resins and Fatty Acid Derivatives)를 사용한 경우에는 고무점도가 낮아져 공정 가공성이 향상되었으며, 적정 가황시간도 단축되는 효과를 보았다. 또한, 마모성능의 향상 및 회전저항 감소로 인하여 주행 연비성능이 개선되었다.
본 발명에서와 같이 실리카를 다량 사용한 고무 조성물에 AHRFA 가소제(Aromatic Hydrocarbon Resins and Fatty Acid Derivatives)를 첨가시키면 내마모성과 회전저항이 향상된 고무조성물을 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 타이어 드레드부의 회전 저항과 내마모성 향상을 위한 고무조성물에 있어서, 원료고무로 오일이 첨가된 용액중합 SBR 고무와 BR고무, 실리카, 가소제로 AHRFA (Aromatic Hydrocarbon Resins and Fatty Acid ) 함유함을 특징으로 하는 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, BR 고무 10-20 phr, 실리카 40-70 phr, AHRFA 2-6 phr를 함유함을 특징으로 하는 고무 조성물.
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