KR100200197B1 - 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 있어서, 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부, 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부로 이루어진 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 50 내지 60 중량부, 크기가 40 내지 60㎛인 실리카겔 2 내지 8 중량부 및 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따라 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용함으로써 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 중의 함수율을 낮춰 공극발생을 최소화하여 가류 블래더의 제조불량을 방지하고 수명을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

타이어의 가류 블래더용 고무 조성물

본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가류 블래더 제조시 공극발생을 최소화하기 위해 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용하는 것을 특징으로 하는 가류 블래더용 고무 조성물에 관한 것이다.

타이어 제조시에는 가류용 금형에 그린 타이어를 넣고 그린 타이어의 내부에 열과 압력 매질을 가하는데, 이때 열과 압력이 그린 타이어 내부에 고르게 작용하도록 가류 블래더를 사용한다. 그린 타이어는 가류 블래더를 통해 필요한 열과 압력 매질을 균일하게 공급받게 되며, 따라서 가류 블래더는 가혹한 조건에서의 뛰어난 내구력이 요구된다.

일반적으로 가류 블래더는 현장에서 배합, 정련되어 프레스로 성형된다. 이때, 여러 공정을 거치게 되는데 특히, 정련, 가류시에는 공극이 현저하게 발생하게 된다. 그 이유는 정련 공정에서 고무 조성물은 완전히 대기 중에 노출되어 있어 배합제 중에서 발생한 공정 수분율이 가류시 고온의 열을 받음으로써 수분이 기화하여 미세한 공극들이 성장하기 때문이다. 이러한 공극은 가류 블래더의 제조불량과 수명저하의 요인이 된다.

본 발명자들은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용함으로써 수분 함유율을 낮추고 기화된 물질에 대하여도 선택적으로 흡착하여 열노화로 인한 가류 블래더의 제조불량을 방지하는 동시에 수명을 연장시킬 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명에 이르게 되었다.

이에 본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 실리카겔을 사용하여 타이어 가류 블래더의 제조시 공극발생을 최소화하여 제조불량률이 개선된 동시에 수명이 향상된 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 있어서, 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부, 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부로 이루어진 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 50 내지 60 중량부, 크기가 40 내지 60㎛인 실리카겔 2 내지 8 중량부 및 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물인 것이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물은 고무 성분으로서 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부와 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부를 사용한다.

본 발명에 있어서, 충전제로서는 카본 블랙을 50 내지 60 중량부 사용하는데, 바람직하기로는 HAF 블랙을 사용한다.

본 발명에서 중요하게 사용되는 실리카겔은 수증기, 가스 등에 대하여 흡착력이 강하며, 무수물일 때는 파란색이나, 습기를 흡수하면 담홍색을 띄는 특성을 갖고 있다. 실리카겔은 가류 블래더 성형시 여러 공정을 거치면서 고무 조성물 배합제 중에서 발생하는 수분을 흡수하여, 가류 블래더의 제조불량과 수명 저하의 원인이 되는 공극발생을 최소화한다. 실리카겔은 입자 크기가 크면 고무의 인장강도가 떨어지기 때문에 40 내지 60㎛ 이내로 하는 것이 바람직하다. 실리카겔의 성분은 SiO2·nH2O로 되어 있으며, 규산나트륨 수용액에 염화칼슘을 가하여 생긴 침전을 염산과 물로 세척하여 칼슘이온을 제거하고 이것을 건조시켜 얻어지며, 또는 자연계에서 얻어지는 실리카겔 상태의 규산을 사용할 수도 있다. 실리카겔의 사용량은 2 내지 8 중량부가 바람직한데, 8 중량부 이상을 사용하면 신장율과 인장강도가 저하하여 내구성에 문제가 생길 수 있다. 2 중량부 이하로 사용할 경우에는 종래 기술의 문제점인 공극이 발생하여 가류 블래더의 제조불량과 수명저하의 요인이 된다.

본 발명에 따른 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물은 다른 기타 배합제로서 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 사용할 수 있는데, 예를 들면 촉진제로서 산화아연(ZnO) 3 내지 5 중량부 및 스테아린산 0.2 내지 0.5 중량부, 가류제로서 알킬페놀레진 7 내지 10 중량부, 연화제로서 방향족 오일 5 내지 7 중량부이다.

본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 다음의 실시예에 국한되는 것은 아니다.

각 실시예와 비교예에 대한 물성시험은 다음과 같은 방법으로 실시하였다.

1) 경도 측정시험

직경 10㎜이상, 두께 6㎜ 이상인 표면이 평활한 가황고무 시험편을 제작하여 엑셀사(EXCEL Inc.-일본)의 에이형(A형) 자동 경도기로 경도를 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

표 1에 나타낸 값은 비교예 2의 값을 기준(100)으로 하여 나타낸 값으로 100 정도의 수준을 유지하는 것이 좋다.

2) 모듈러스, 신장율, 인장강도 측정시험

두께 2 내지 3㎜의 가황한 고무판에서 시험편을 채취하여 인스트론사(INSTRON Inc.-미국)의 인장시험기(UNIVERSAL TEST MACHINE)로 모듈러스, 신장율, 인장강도를 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

표 1에 나타낸 값은 비교예 2의 값을 기준(100)으로 하여 나타낸 값으로 숫자가 높을수록 가류 블래더의 내구성이 우수하다.

3)함수율 측정시험

가황고무의 일정량을 채취하여 칼피셔(KARL FISHER-스위스)의 미량수분 측정기로 수분 함유량을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

표 1에 나타낸 값은 비교예 2의 값을 기준(100)으로 하여 나타낸 값으로 숫자가 낮을수록 수분함유량이 적다.

실시예 1 내지 4

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 원료와 조성으로 실리카겔을 일정량 배합한 상태에서 가류 블래더용 고무 조성물을 제조하여 각각을 실시예 1 내지 4로 하였다.

비교예 1 내지 2

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 원료와 조성으로 실리카겔을 10 중량부 배합한 상태와 실리카겔을 배합하지 않은 상태에서 가류 블래더용 고무 조성물을 제조하여 각각을 비교예 1과 2로 하였다.

* 이소부틸렌 이소프렌 고무/클로로프렌 고무

** 상기 성분의 사용량의 단위는 중량부임.

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물을 사용한 경우에 종래 가류 블래더용 고무 조성물과 비슷한 수준의 경도와 모듈러스, 신장율, 인장강도를 유지하면서, 수분 함유율은 월등히 낮아졌다.

본 발명에 따라 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용함으로써 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 중의 함수율을 낮춰 공극발생을 최소화하여 가류 블래더의 제조불량을 방지하고 수명을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 있어서, 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부, 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부로 이루어진 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 50 내지 60 중량부, 크기가 40 내지 60㎛인 실리카겔 2 내지 8 중량부 및 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 실리카겔이 자연계에서 얻어지는 실리카겔 상태의 규산인 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물.