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가교 탄성조성물을 포함하는 차량 차륜용 타이어

전문가 제언: ○ Michelin Tire사가 타이어에 재생고무를 최대 10% 사용한 승용차용 타이어를 1998년부터 미국에서 생산한 이래 전 세계적으로 자동차타이어 제조에 재생고무를 사용하는 연구개발이 진행되고 있다. 그러나 고무는 가황에 의하여 사슬상의 고무분자들이 황과 단단히 결합(가교)하여 탄력이 있는 가황고무로 되어 종래의 열과 약품에 의한 재생고무의 제조방법으로는 사슬상의 고무분자 자체가 절단되기 때문에 고무물성이 크게 저하하는 문제점이 있다.

○ 폐타이어 등 가황고무 제품으로부터 가황고무 분말을 얻기 위한 방법 중 롤 분쇄방법은 분쇄 시 열 이력이 커지고 또한 미립화가 기본적으로 곤란하다는 단점이 있다. 가공성의 악화를 방지하기 위한 방법으로서 오일팬법에 의한 고무분말의 가열탈황처리가 있으나 이 방법 역시 롤 분쇄 후의 고무분말을 그대로 처리를 하는 방법이기 때문에 물성저하를 피할 수가 없었다.

○ 물성저하를 줄이고 가황고무분말을 얻기 위한 대표적인 방법으로 Toyota Central Institute가 개발한 전단유동장 반응제어기술이 있는데 이 방법은 폐 고무에 열, 압력, 전단력을 주어 가황고무의 황분자의 결합부분(가교점)을 선택적으로 절단하여 재생고무에다 새 고무에 가까운 가공성과 물성을 주는 방법이다. Yokohama Rubber는 이 기술을 기반으로 폐 고무부재나 트럭 버스용 타이어의 트레드부분을 타이어원료 등에 재이용하는 Material Recycle 양산화 기술을 확립하고 2007년 1월부터 본격적으로 개시하였다.

○ 이 발명은 폐타이어 등과 같은 가황고무를 극저온냉매의 존재 하에서 기계적으로 분쇄하고 용매에 분산시킨 다음 산화제로 표면처리를 하고 디엔 탄성중합체 및 가황제와 배합하여 가교성 탄성조성물을 제조하고 이것을 이용하여 타이어를 제조하는 방법에 관한 것이다. 이 조성물을 이용한 차량용타이어 제조방법은 종래의 오일팬법보다 우수한 가공성을 제공하고 가황제품의 물성저하 없이 우수한 파단응력, 파단신도 및 내마모성을 주기 때문에 타이어 제조공업에서 유용하게 사용될 수가 있으며, 특히 폐가황고무의 Material Recycle율을 향상시킬 수가 있다.

저자: Pirelli Tyre S.P.A
자료유형: 특허정보