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KR101432935B1 - 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물 - Google Patents

런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물 Download PDF

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KR101432935B1
KR101432935B1 KR1020130051892A KR20130051892A KR101432935B1 KR 101432935 B1 KR101432935 B1 KR 101432935B1 KR 1020130051892 A KR1020130051892 A KR 1020130051892A KR 20130051892 A KR20130051892 A KR 20130051892A KR 101432935 B1 KR101432935 B1 KR 101432935B1
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이흥구
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Abstract

본 발명은 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물을 개시한다.
본 발명에 따르는 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물은 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물에 있어서, 상기 고무조성물은 폴리부텐, 과산화물 및 파라-퀴논유도체를 함유하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의하면, 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무의 접착력을 향상시켜서 다른 고무층과 계면 분리현상을 방지할 수 있어 내구성이 향상된다.

Description

런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물{Sidewall-insert rubber composition for runflat tire}
본 발명은 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무의 접착력을 향상시켜서 다른 고무층과 계면 분리현상을 방지할 수 있어 내구성이 향상된 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물에 관한 것이다.
통상 타이어가 주행시 펑크(puncture)가 발생한 상태에서도 주행이 가능하도록 하는 대표적인 방법은 사이드월부위에 인서트고무를 삽입/보강하여 비공기입 상태에서 하중을 지지하는 방식이 있다. 이러한 기술적 내용은 대한민국 특허공개공보 제2003-0067236호에 개시되어 있는데, 타이어가 구멍이 난 상태에서 주행할 때 사이드월측에 초승달형 고무컴포지션을 보강하여 비공기압 상태에서 주행이 가능하도록 한 것이다.
이러한 보강 초승달형 고무컴포지션을 인서트고무라 하는데, 대한민국 특허공개공보 제2007-0000735호에서는 인서트고무의 원료로서 신디오태틱 1,2-폴리부타디엔고무를 사용하여 콤포넌트의 내피로 특성과 낮은 비중으로 인하여 제품 경량화를 실현하였고, 미합중국 특허공개공보 제20120234450호에서는 보강성 인서트고무로서 열가소성 재료를 적용하여 발열을 저감하여 런플랫타이어의 내구성 향상에 기여하고자 했다.
그러나, 상기 고무 재료들 사용시 상기 보강성 고무컴포지션을 사이드월에 적용하였을때 응력이 집중되어 접착력이 하락하고, 계면간 분리현상이 발생하여 사이드월 인서트고무에 크랙이 발생하며, 결과적으로 타이어의 비공기입 상태에서의 내구성이 하락하는 문제을 가진다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무의 접착력을 향상시켜서 다른 고무층과 계면 분리현상을 방지할 수 있어 내구성이 향상된 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물에 있어서, 상기 고무조성물은 폴리부텐, 과산화물 및 파라-퀴논유도체를 함유하는 것을 특징으로 하는 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 과산화물은 다이큐밀퍼옥사이드(Dicumyl Peroxide)일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 파라-퀴논유도체는 파라-퀴논디옥심 일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 파라-퀴논디옥심은 상기 폴리부텐과 아닐린 구조의 결합을 형성할 수 있다.
본 발명에 따르는 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물에 의하면, 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무의 접착력을 향상시켜서 다른 고무층과 계면 분리현상을 방지할 수 있어 내구성이 향상된 타이어를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 런플랫타이어의 우측 상반단면도를 보여주는 그림이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 대하여 아래에서와 같이, 실시 가능한 예를 들어 설명하나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명에 속하는 기술 분야의 통상 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물은 폴리부텐, 과산화물 및 파라-퀴논유도체를 함유하는 특징이 있다.
상기 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물은 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 런플랫타이어(100)에서 보강층(110, 120, 130)으로 사용될 수 있다.
상기 고무조성물은 스티렌부타디엔고무(SBR), 니트릴부타디엔고무(NBR), 클로로프렌고무(CR), 부타디엔고무(BR), 부틸고무(IR) 또는 천연고무(NR)과 같은 고무와 카본블랙이나 실리카와 같은 충진제, 산화아연, 스테아린산, 노화방지제, 왁스, 점착제, 접착제, 가황제 및 촉진제로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나인 첨가제를 포함하는 고무조성물이다.
또한, 상기 폴리부텐은 런플렛타이어의 사이드월인서트로서 요구되는 주요 특성인 점착력과 낮은 발열성을 가지고 있는 화합물이나 분자량이 낮아 기계적 물성이 하락될 우려를 가지고 있어서, 상기 과산화물로 폴리부텐과 고무를 라디칼로 유도하여 가교결합을 형성하게 되는데, 이러한 과산화물로는 다이큐밀퍼옥사이드(Dicumyl Peroxide)가 사용될 수 있다.
아울러, 가교된 폴리부텐의 기계적 물성을 보완하기 위하여 파라-퀴논유도체를 이용하는데, 상기 파라-퀴논유도체는 벤젠구조에서 기능기(functional group)이 파라(para-)에 위치하여 결합시에 공간구조적 저항이 낮아 결합성이 우수한 특징이 있다.
이러한 파라-퀴논유도체로는 아닐린 구조의 가교결합이 가능한 파라-퀴논디옥심을 사용할 수 있는데, 이 경우, 상기 파라-퀴논디옥심은 상기 폴리부텐과 아래 화학식 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 아닐린 구조의 결합을 형성할 수 있다.
Figure 112013040690210-pat00001
이하에서는 본 발명에 따르는 실시예와 이와 비교되는 예를 통하여 더 상세하게 본 발명을 설명한다.
실시예 및 비교예
아래 표 1에 기재된 구성대로 밀폐식 반바리 믹서에서 혼합하여 마스터 배치를 제조하고, 이어 개방형 2축 롤밀 가공, 165℃에서 10분간 가류 등 통상적인 ASTM배합에 의하여 고무시편을 제조한 후 평가하여 그 결과는 표 2에 나타내었다.
구성 비교예1 비교예2 실시예1 실시예2
천연고무 100 100 100 100
폴리부텐(PB2400) 0 5 5 5
1)과산화물 0 0 3 3
2) QDO 0 0 0 3
3)카본블랙 60 60 60 60
산화아연 3 3 3 3
스테아린산 2 2 2 2
4) 노방제 2 2 2 2
5) 점착제 1 1 1 1
황 4 4 4 4
6) 촉진제 1.5 1.5 1.5 1.5
1) 과산화물: Dicumyl Peroxide
2) QDO: p-Quinone Dioxime
3) 카본블랙: 요오드가 38~46mg/g이고, 디비피흡착가가 118~126ml/100g
4) 노방제(Kumanox-13): N-(1,3-dimethylbutyl),N'Phenyl-P-Phenylenediamine
5) 점착제(Dyphene-8318): Octyl-phenol Formaldehyde Resin
6) 촉진제(NS): N-tert-butyl-2-benzothiazolesulfenamide
7) 폴리부텐 : 대림산업(PB2400)(분자량 2400, 점도(@100도씨) 4700cSt)
구분 비교예1 비교예2 실시예1 실시예2
1)경도 100 96 9 100
2)100%모듈러스 100 97 98 101
3)접착강도 100 117 116 116
4)크랙성장길이 100 98 97 92
5)내구력 100 101 102 112
1) 경도는 Shore A 시험 기준으로 하며 높을수록 단단함을 의미한다.
2) 100%모듈러스는 인장시편을 100% 신장시켰을때 걸리는 응력을 나타내며 높을수록 강함을 의미한다.
3) 접착강도는 접착 시편을 박리시켜가며 걸리는 힘을 측정하여 측정하며 높을수록 강도가 높음을 의미한다.
4)크랙성장길이는 Demattia Flex Crack 시험기로 측정하며 샘플 제작후 50도씨 조건에서 10만회 굴곡을 준후 크랙이 성장한 길이를 측정한다. 높을 수록 크랙이 많아진 것을 의미하며, 내피로도가 떨어진 상태를 나타낸다.
5)내구력은 실제 완제품 타이어(235/45R17 기준)를 내구력 시험기에 장착한후 표준하중조건에서 80km/h 속력으로 주행시킨후 파괴시까지의 시간을 나타내며 높을수록 내구력이 우수함을 나타낸다.
위 표 2를 참조하면, 본 발명에 따르는 실시예가 타이어가 비공기입 상태에서 주행시 하중이 유지되어 주행이 가능해지며 그 타이어의 구조가 유지되고, 특히 사이드월 인서트 부위의 접착력이 향상된 결과로, 크랙 발생이 억제되어 타이어 내구성이 개선됨을 알 수 있다.
런플랫타이어 : 100 보강층 : 110, 120, 130

Claims (4)

  1. 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물에 있어서,
    상기 고무조성물은 폴리부텐, 과산화물 및 파라-퀴논유도체를 함유하되,
    상기 파라-퀴논유도체는 파라-퀴논디옥심이고, 상기 파라-퀴논디옥심은 상기 폴리부텐과 아닐린 구조의 결합을 형성하는 것을 특징으로 하는 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 과산화물은 다이큐밀퍼옥사이드(Dicumyl Peroxide)인 것을 특징으로 하는 런플랫타이어의 사이드월인서트 고무조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
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