KR100324577B1 - 발열크랙을 방지하는 바이어스용 인너 고무 조성물 - Google Patents
발열크랙을 방지하는 바이어스용 인너 고무 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고무 배합물에 노화방지제로서 KUMANOX-13과 BLE-N을 첨가하므로써 피로성능을 향상시켜 발열크랙을 방지하는 효과를 갖는 바이어스용 인너 고무 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 고무 배합물에 노화방지제로서 KUMANOX-13과 BLE-N을 첨가하므로써 피로성능을 향상시켜 발열크랙을 방지하는 효과를 갖는 바이어스용 인너 고무 조성물에 관한 것이다.
종래의 튜브를 사용하는 트럭버스용 타이어의 인너 고무는 튜브와 카카스를 구성하는 코드지와의 직접 접촉을 막음으로써 카카스 코드에 의한 튜브 손상 등을 방지하는 동시에 튜브가 타이어 내측 고무에 붙지 않도록 하여 튜브와 타이어를 재사용할 수 있도록 도와주는 기능이 강조되었다.
그러나 차량의 성능이 향상되어 고속주행이 가능해진 현재에도 타이어의 공기압 관리를 잘 하지 못하는 소비자들의 차량 상당량이 저공기압 상태로 주행하고 있어서 인너크랙 발생 가능성이 상존하고 있다. 저공기압 상태로 장기간 주행하게 되면 인너고무의 피로가 축적되어 크랙이 발생하게 되고 이 크랙이 튜브에 간섭을 일으켜 튜브를 손상시키므로써 사고가 발생하여 타이어의 재사용이 불가능하게 된다.
따라서 인너 고무의 피로특성을 개선하여 사고를 예방하고 사고 후에도 재사용이 가능한 바이어스용 인너 고무 조성물의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고무 배합물에 노화방지제로서 KUMANOX-13과 BLE-N을 조합하여 피로성능을 향상시키고 발열크랙을 방지할 수 있는 바이어스용 인너 고무 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고무 조성물은 고무 배합을 특정 비율로 하고, 노화방지제로서 KUMANOX-13과 BLE-N을 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 고무 조성물은 천연고무와 합성고무가 4:6∼6:4로 구성된 모체고무 100중량부에 대하여 노화방지제로서 KUMANOX-13 0.5∼5중량부와 BLE-N 0.1∼3중량부를 포함하며, 그외 고무 조성물에 통상 사용되는 아연화, 카본블랙, 가황제, 가황촉진제, 스테아린산, 왁스, 오일 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 모체고무 중에서 합성고무의 비율은 폴리스타이렌-부타디엔 고무와 폴리부타디엔 고무가 1:3∼3:1의 비율이 바람직하며, 구체예로서는 오일이 함유되지 않은 스타이렌 함량이 23.5%인 폴리스타이렌-부타디엔 고무와 1, 4-시스 함량이 94%인 폴리부타디엔 고무가 1:3∼3:1로 구성된 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 노화방지제인 KUMANOX-13은 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민이며, BLE-N은 디페닐아민과 아세톤의 축합반응으로 생성된 5종의 혼합물로 구성되어 있으며 주요 성분은 디페닐아민(25∼30%), 이소프로필디페닐아민(5∼10%), 9,9-디메틸아크리덴(10∼15%), 디이소프로필디페닐아민(5∼10%) 및 2,2-비스(디페닐아민)프로판(40∼50%)이다.
본 발명에서 노화방지제를 상기한 함량을 초과하여 적용하면 물성 하락을 유발할 수 있고 노방효과가 증대되지 않으며 크랙방지에도 더 이상의 효과가 없다.
본 발명의 바이어스용 인너 고무 조성물은 SHORE A 경도 56∼64범위이며 300% 모듈러스가 100 ±15이고, 인장강도 160㎏/㎠ 이상, 신율 450% 이상의 물성을 나타낸다.
이하 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 상세하게 설명한다.
실시예 및 비교예
실시예와 비교예의 고무 배합물의 조성비는 하기 표 1과 같다.
| 구분 | 비교예 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 |
| 천연고무 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 |
| 폴리스타이렌-부타디엔 고무 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| 폴리부타디엔 고무 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| 카본블랙(N660) | 57 | 57 | 57 | 57 | 57 |
| 프로세스 오일 | 18 | 17 | 17 | 18 | 18 |
| 스테아린산 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 아연화 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 왁스 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 노화방지제 1(BLE-N) | 0 | 0.5 | 0.5 | 1 | 1 |
| 노화방지제 2(KUMANOX-13) | 0 | 0.5 | 1 | 1 | 2 |
| 유황 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 |
| 가황촉진제 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
상기 표 1과 같은 조성비로 제조된 실시예와 비교예 고무 조성물의 물성을 비교하여 하기 표 2에 나타내었으며, 노화방지제를 첨가하여 배합한 실시예의 고무 조성물의 물성은 노화방지제를 첨가하지 않은 비교예 고무 조성물의 물성과 비교하여 동등 수준 이상의 물성을 보였으며 매우 양호하였다.
| 물성항목 | 비교예 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 |
| 경도(SHORE A) | 60 | 61 | 61 | 60 | 60 |
| 300%-모듈러스(㎏/㎠) | 105 | 103 | 104 | 99 | 103 |
| 인장강도(㎏/㎠) | 179 | 177 | 167 | 183 | 181 |
| 신율(%) | 470 | 468 | 455 | 482 | 516 |
인너고무의 내피로 성능은 배합고무를 피로시험 시편으로 가류한 다음 피로시험기를 이용하여 초기상태와 노화상태의 피로특성을 평가하였으며, 하기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 실시예 고무 조성물은 비교예 고무 조성물에 비해 초기 및 노화상태에서의 피로특성이 크게 향상된 것을 알 수 있었다.
| 성능항목 | 비교예 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 |
| 초기 F.T.F(cycle) | 54040 | 76670 | 109420 | 98756 | 96884 |
| 노화*F.T.F(cycle) | 1290 | 6040 | 8370 | 7428 | 7325 |
| 고무발열(℃) | 22.6 | 21.3 | 19.5 | 20.0 | 20.5 |
*노화조건 : 105℃ 오븐에서 24시간 열노화
실험예
표 1과 같은 조성비로 제조한 고무 조성물로 타이어용 인너를 압연하여 11.00-20 16PR 규격의 트럭용 바이어스 타이어를 제조하여 인너부 크랙 발생양상을 조사하였다. 인너고무의 크랙발생은 저공기압 상태에서 쉽게 발생하므로 비교예와실시예의 고무를 사용하여 제조한 타이어에 규정 공기압의 60%를 주입하고 규정하중의 100%를 가하여 50시간 주행시험을 실시한 다음, 인너고무의 크랙발생 양상을 비교하여 표 4에 정리하였으며 높은 수치일수록 좋은 성능을 나타낸다.
| 성능항목 | 비교예 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 실시예 4 |
| 내구성능 | 100 | 102 | 103 | 102 | 103 |
| 인너크랙 양상 | 100 | 101 | 105 | 106 | 106 |
이상의 실시예 및 비교예에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 인너 고무 조성물은 피로특성이 향상되고 발열크랙을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
Claims (4)
- 천연고무와 폴리스타이렌-부타디엔 고무와 폴리부타디엔 고무가 1:3∼3:1의 비율로 포함된 합성고무가 4:6∼6:4의 비율로 혼합된 모체고무 100중량부에 대하여, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민 0.5∼5중량부와, 디페닐아민과 아세톤의 축합반응의 생성물 0.1∼3중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인너 고무 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 폴리스타이렌-부타디엔 고무는 오일이 함유되지 않았으며 스타이렌 함량이 23.5%인 것이며, 상기 폴리부타디엔 고무는 1,4-시스 함량이 94%인 것을 특징으로 하는 인너 고무 조성물.
- 제 1항에 있어서, 상기 인너 고무 조성물은 SHORE A 경도 56∼64범위이며, 300% 모듈러스가 100 ±15이고, 인장강도 160㎏/㎠ 이상, 신율 450% 이상의 물성을 나타내는 것을 특징으로 하는 인너 고무 조성물.
- 제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 따른 인너 고무 조성물을 사용하여 제조된 트럭버스용 타이어의 바이어스 인너고무.
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