KR100188810B1 - 내수 접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코발트염을 사용하고 캐슈 오일을 작동 오일 및 고무-브래스 접착력 유지를 위한 수지 대용으로 사용하여 가공시 무니 점도 상승을 억제함과 동시에 내수접착성을 우수하게 한 타이어 코드 접착용 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 45 내지 80 중량부, 코발트산 0.5 내지 5 중량부, 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀수지 또는 캐슈 오일 1 내지 5중량부, 헥사메톡시메틸멜라민 0.5 내지 5 중량부, 불용성 유황 1 내지 10 중량부 및, 통상의 타이어 코드 접착용 고무 조성물의 첨가제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내수접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따라 코발트산, 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀수지 또는 캐슈 오일 및 헥사메톡시메틸멜라민이 함유된 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 제조함으로써 가공시 무니 점도 상승을 억제함과 동시에 내수접착, 내열접착이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 제공할 수 있다.

Description

내수접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물

본 발명은 내수 접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코발트산, 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀수지 또는 캐슈 오일 및 헥사메톡시메틸멜라민을 함유함으로써 가공시 무니 점도가 낮고 내수접착, 내열접착 등에서 종래의 코발트염 사용 고무 조성물 보다 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물에 관한 것이다.

중하중용, 고속용 타이어에서는 타이어의 사용도중 하중과 속도에 따른 변형을 줄이고 타이어의 형태를 유지하기 위해 대부분 스틸 코드를 보강재로 사용하고 있다. 그러나 스틸 자체는 고무와의 접착성이 전혀 없으므로 이를 해결하기 위해 스틸 표면에 브래스(brass)를 피복하여 고무와의 접착을 용이하게 하고 있으나 고무-브래스간의 접착력은 염, 수분, 열 등에 의해 쉽게 열화가 일어나 벨트 분리가 일어나는 등의 단점이 있다.

따라서, 여러 가지 노화 조건하에서 고무-브래스간의 접착력을 유지시키기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다.

노화 조건하에서 고무-브래스 간의 접착력을 유지시키기 위한 대표적인 방법으로, 벨트 배합제에 코발트염을 배합하는 방법(이하Co 접착계라 함)과 실리카-레소르시놀(resorcinol)-HMMM(Hexamethoxymethylmelamine)(HRH)을 배합하는 방법이 있다. 종래의 타이어 산업계에서는 이 두가지 방법을 주로 사용하고 있으나, 각각 장단점이 있다.

우선, 코발트염만을 사용하는 Co 접착계의 경우에는 가공이 용이하고, 정가류 상태에서 스틸 코드와의 접착력이 비교적 양호하다는 장점이 있는 반면에, 배합 고무 물성면에서 열 노화 전, 후의 신장율과 인장 강도가 낮고 코발트염이 노화 조건하에서 촉매 작용을 하여 열노화 후 접착력과 내수접착성이 크게 저하되고 열노화 전, 후의 신장율과 인장 강도도 낮다는 단점이 있다.

HRH를 사용하는 경우에는 내수접착성, 내열노화성 등이 우수한 반면 가공상의 독성, 가공시 무니 점도 상승에 따른 가공단가 상승 등의 단점이 있다.

따라서, 코발트염과 내수접착성능이 우수한 HRH을 함께 사용하여 양자의 장점을 동시에 이용하고자 하는 시도가 있다. 즉, 코발트염을 사용하면서 HRH의 단점중 하나인 레소르시놀의 기화에 따른 독성문제를 해결하기 위해 레소르시놀을 중합시켜 기화를 막을 수 있도록 올리고머 형태의 수지를 사용하는 방법(이하 Co+RH 접착계라 함) 등이 시도되고 있다. 이 경우에는, 코발트염만을 사용하는 경우와 비교하여 고무 물성면에서 열노화 전, 후의 신장율과 인장강도가 다소 개선되고, 스틸 코드와의 접착력에서도 열노화 후 접착력과 내수접착력의 저하폭이 감소하는 반면, 내염수 접착력이 크게 저하되고, 특히 미가류 고무 상태에서 무니 점도가 상승함에 따라 혼합 및 압연 공정에 있어서 불리하게 되는 단점이 있다.

본 발명자들은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여 내수접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 제조하기 위해 예의 연구한 결과, 코발트염과 캐슈 오일을 함께 사용함으로써 내수접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 얻을 수 있음을 알게 되어 본 발명에 이르게 되었다.

이에 본 발명은 종래의 타이어 코드 접착용 고무 조성물과 비교하여 내수접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 배합고무 물성면에서 열노화 전,후의 신장율과 인장강도가 높고, 스틸 코드 접착력에서 내열접착력이 우수하며, 가공성면에서 미가류 고무의 무니 점도가 낮은 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 원료 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 45내지 80 중량부, 코발트산 0.5 내지 5 중량부, 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀 수지 또는 캐슈 오일 1 내지 5 중량부, 헥사메톡시메틸멜라민 0.5 내지 5 중량부, 불용성 유황 1 내지 10 중량부 및, 통상의 타이어 코드 접착용 고무 조성물의 첨가제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내수접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물인 것이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 코발트염을 함유하는 타이어 코드 접착용 고무 조성물에 있어서, 열경화성 수지로서 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀 수지 또는 캐슈 오일을 사용하고, 수지 가교제로소 헥사메톡시메틸멜라민을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 캐슈 오일은 프로세싱 오일 및 타이어 고무와 스틸 코드 표면에 피복된 브래스의 접착력을 유지하기 위한 수지 대용으로 사용하여 가공시 무니 점도의 상승을 억제한다. 구체적으로는 캐슈 오일은 가공시에는 가소제의 역할을 하여 무니 점도를 낮추어 무니 점도가 높을 때 발생하는 설퍼 블루밍(sulfur blooming), 낮은 접착성, 혼합 및 압연 공정에 있어 적합하지 못하게 되는 문제점을 해결한다. 또한, 캐슈 오일은 가류시에 스틸 코드의 주위에서 메틸렌 공급자인 헥사메톡시메틸멜라민과 반응하여 피막을 형성해서 수분의 침투, 염수의 침투 등을 막는 보호벽으로서 작용을 하여 고무-브래스간의 접착력 저하를 막고 수분에 의한 스틸 코드 부식을 막는 역할을 한다. 캐슈 오일 대신에 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀 수지를 사용할 수도 있다.

캐슈 오일 또는 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀 수지는 바람직하기로는 원료 고무 성불 100 중량부에 대하여, 1 내지 5 중량부를 첨가한다.

헥사메톡시메틸멜라민은 수지 가교제로서 사용되며 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부를 첨가한다.

본 발명에서는 코발트염으로서 코발트 나프테네이트(코발트 10%) 또는 코발트 보로아크릴레이트(코발트 22.5%)를 사용하는데, 코발트염은 고무-브래스 간의 접착럭을 양호하게 유지시키는 작용을 한다. 첨가량은 바람직하게는 0.5 내지 5 중량부이다.

보강제로 사용되는 카본 블랙은 45 내지 80 중량부를 첨가하며, 1 내지 10 중량부가 첨가되는 불용성 유황은 상기 범위 이상으로 사용할 경우, 압출시 설퍼 블루밍이 발생하여 생산 수율이 저하된다.

본 발명의 타이어 코드 접착용 고무 조성물에는 통상의 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 배합하는 것이 가능하며, 이러한 첨가제로는 가류촉진제, 촉진조제, 노화 방지제 등이 있다.

[실시예]

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

[실시예 1]

원료 고무 성분 100중량부에 대하여, 코발트산, 카본블랙, 산화아연, 캐슈 개질된 노블락 타입 페놀 수지, 불용성 유황, 헥사메톡시멜라민 수지를 표 1에 나타낸 바와 같이 배합하여 고무 시트를 제조하였다.

이 고무 시트를 150℃에서 30분간 가류한 뒤 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 2]

원료 고무 성분 100중량부에 대하여, 코발트산, 카본블랙, 산화아연, 캐슈 오일, 불용성 유황, 헥사메톡시멜라민 수지를 표 1에 나타낸 바와 같이 배합하여 고무 시트를 제조하였다.

이 고무 시트를 150℃에서 30분간 가류한 뒤 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

원료 고무 성분 100중량부에 대하여, 코발트산, 카본블랙, 산화아연과 불용성 유황을 표 1에 나타낸 바와 같이 배합하여 고무 시트를 제조하였다.

이 고무 시트를 150℃에서 30분간 가류한 뒤 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 2]

원료 고무 성분 100중량부에 대하여, 코발트산, 카본블랙, 산화아연, 레소르시놀포름알데히드 수지, 불용성 유황과 헥사메톡시멜라민 수지를 표 1에 나타낸 바와 같이 배합하여 고무 시트를 제조하였다.

이 고무 시트를 150℃에서 30분간 가류한 뒤 물성을 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

상기 표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 코발트산과 캐슈 개질된 노블락 타입의 수지 또는 캐슈 오일과 헥사메톡시메틸멜라민 수지를 이용한 고무 조성물은 Co 접착계 및 Co+RH 접착제와 비교하여 인장강도, 신장율 및 스틸 코드의 내열, 내수접착력이 우수하며, Co+RH 접착계와 비교하여 내염수접착력 및 가공성이 우수하였다.

본 발명에 따라 카본 블랙, 코발트산, 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀수지 또는 캐슈 오일, 헥사메톡시메틸멜라민 및 불용성 유황으로 이루어진 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 제조하여 가공시 무니 점도 상승을 억제함과 동시에 내수접착, 내열접착 등이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물을 제공할 수 있다.

Claims (1)

1. 원료 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 45 내지 80 중량부, 코발트산 0.5 내지 5 중량부, 캐슈 개질된 노블락 타입의 페놀수지 또는 캐슈 오일 1 내지 5 중량부, 헥사메톡시메틸멜라민 0.5 내지 5 중량부, 불용성 유황 1 내지 10 중량부 및, 통상의 타이어 코드 접착용 고무 조성물의 첨가제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내수접착성이 우수한 타이어 코드 접착용 고무 조성물.