일반기술

나노 아연화가 적용된 고무 조성물

본 기술은 입자 크기가 30~40nm인 나노 아연화(Nano ZnO)를 원료고무 100 중량부에 0.3~1.0 중량부로 사용함으로써 가황 특성을 향상시키고, 인장 강도 및 인열 강도를 향상시켜 우수한 기계적 물성을 가지는 고무 조성물을 제공한다. 가황촉진조제인 아연화의 대체물로 나노 아연화를 이용함으로써, 원료고무 100 중량부에 일반 아연화 대비 나노 아연화의 사용량을 10wt%만 적용하여도 인장 강도 및 인열 강도를 향상시킬 수 있으므로, 아연화의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 가황 시간이 단축되고 가황 속도가 증가되어 생산성을 향상시킬 수 있다.본 기술에서 가황촉진조제로 이용되는 나노 아연화의 특징은 아래와 같다. ① 나노 아연화는 유기가황촉진제를 사용하여 가황하는 경우에 사용되는 가황촉진조제로써 스테아린 산과 병용하여 사용한다. 나노 아연화는 스테아린 산과 반응하여 고무-용해성 염 또는 비누화를 형성하고, 이것이 촉진제와 반응하여 촉진제의 효과를 최대한 발휘할 수 있다.② 나노 아연화는 나노크기의 초미립자 입자경을 가지므로 일반 아연화 사용량의 1/10(중량 기준) 양으로도 충분한 활성도를 나타낸다. 이에 따라 효율적인 가교 반응을 할 수 있으며, 고분자 사이 공간에 용이하게 분산 접촉하여 직쇄상의 염주상 구조를 형성, 우수한 보강 효과와 기계적 특성을 나타낸다.③ 위와 같은 특성에 따라 나노 아연화는 고무 조성물의 제조 시, 원료고무 100 중량부에 0.3~1.0 중량부를 사용한다. 나노 아연화를 사용한 본 기술의 고무 조성물은 아연화의 함유량이 적고, 가황 시간이 짧아진다. 또한 가황 속도가 빠르며, 기계적 물성이 향상된 고무 제품을 생산할 수 있다.<기술의 우수성>① 아연 분진과 아연 화합물의 발생 정도 감소- 기존의 아연화를 이용한 고무 제품 생산 공정에서는 아연화의 대량 사용으로 인한 아연 분진과 아연 화합물의 발생, 타이어의 경우 주행 시 노면과의 마찰로 인하여 아연 화합물의 발생과 같이 아연과 관련된 유해물질이 배출되는 문제가 야기되었다. 그러나 본 기술에서는 입자 크기가 작은 나노 아연화를 소량 사용함으로써, 고무 제품 생산 공정에서 발생하는 아연 분진과 아연 화합물의 발생 정도를 감소시킬 수 있다.② 나노 아연화의 이용에 따른 생산 단가 절감- 본 기술에서 사용되는 나노 아연화는 일반 아연화에 비하여 다소 가격이 비싼 문제점이 있지만 사용량으로 보면 일반 아연화 대비 약 10wt%의 나노 아연화를 사용하므로 생산된 제품의 단가는 오히려 줄일 수 있다. ③ 아연 화합물로 인한 환경문제 해결- 본 기술을 이용함으로써 환경적으로 문제가 되고 있는 아연의 사용량 감소와 아연 화합물의 배출 감소를 기대할 수 있으므로, 고무 제품 생산에서 반드시 필요한 아연화를 대체하지 않고 환경적인 문제를 효과적으로 극복할 수 있다<국내 시장규모>국내 타이어 시장 규모는 최근 내수와 수출 및 수입타이어를 모두 포함하여 약 4조 3,000억원 규모이다. 그 중 내수 판매 시장의 규모는 약 1조 8,000억 원이고 신차용 판매와 교체용의 비율은 약 1:2로 교체용 타이어 시장이 약 1조 2,000억 원이다. 타이어 시장 전체 점유율은 H사가 약 47%이고, K사가 38.5%, N사 9.3% 및 수입타이어가 5.1%이다. H사와 K사가 전체 시장의 85% 이상을 차지하고 있는 형태이다. OEM 타이어의 경우 가격 경쟁력이 우수한 K사의 시장 점유율이 H사를 크게 앞서고 있으나, 교체 시장의 경우 브랜드 이미지에 의해 구매력이 좌우되므로, H사가 40%, K사가 34% 정도를 차지한다. N사는 가격경쟁력을 바탕으로 약 15%의 시장 점유율을 나타내고 있다.