低滾動阻力胎面配方應用

    近來石油價格居高不下，使得開車及騎摩托車族的加油成本大幅增加，如何降低車輛的油耗是當前火熱的課題，我司於是對降低輪胎耗油(也就是降低輪胎的滾動阻力，由輪胎滾動阻力所造成的汽車燃料消耗約佔20% ，所以降低輪胎的滾動阻力對於汽車的節能有重大幫助。)的橡膠材質進行搜尋，搜尋性能目標訂在：
1. 橡膠配方須降低滾動阻力性能
2. 橡膠配方能維持甚至提升抓地力性能
3. 橡膠配方能維持甚至提升耐磨耗性能
    經搜尋後，該品號的sSBR符合我司定的性能目標，我司向廠商購買樣品後進行試驗，試驗資料如下：
1. 配方(主要材料)

2. 性能目標達成率：
 2-1. 降低輪胎滾動阻力 8%，約可減少 2%油耗。
 2-2. 提升輪胎抓地力性能 14%，這樣可縮短煞車距離。
 2-3. 降低輪胎發熱性能 21%，這樣可降低輪胎在高速行駛下爆胎的發生。
 2-4. 提升輪胎耐磨耗性能 7%，這樣可延長輪胎的使用壽命。
性能目標雷達圖：

    未來的輪胎除了節能，也要減廢並提升安全性才是一個全方位的輪胎，這樣的性能在10年前是個不可能的任務，因為輪胎胎面的橡膠抓地力性能與低滾動阻力及耐磨耗性能是相違背的，相衝突的；現在因為合成膠材料的創新及白煙-偶聯劑的使用，使這衝突的性能可以同時存在。

輔導輪胎廠申請銷售歐盟必須的品質認證

昨天(10/12)輔導輪胎廠申請銷歐盟必須的品質認證，協助該輪胎廠建立實施計畫表，，請其先對廠內要認證用的輪圈、模具的標示作調查，進行先期準備作業。

說到銷歐盟，歐盟於2010實施的環保法規：REACH，銷歐盟的化學品要符合其法規對各項有害物質(PAHs)的含量標準，橡膠業分為輪胎及非輪胎製品，依據與人體接觸時間及對環境影響程度分為三個類別。

輪胎檢測有八項，檢驗標準為第二類，非輪胎製品，檢驗項目已達50項，檢驗標準依使用條件涵蓋一 - 三類。

製品要達到上述的要求，牽涉到原料的品質及採購、物料及製程的管理.....等多方面。

財團法人橡膠試驗中心授課

9月份財團法人橡膠試驗中心請我司授課，場次為台北、台中各一場，課題是：橡膠工業製品，學員中有從事運動器材生產、專業練膠廠、輪胎製造廠....等。

除了課程中膠輥、電線電纜、發泡製品.....等原排定的課程，對練膠的設備及生產技術也補充說明，課後的Q & A討論熱烈，尤其是補強劑白煙（Silica)與偶聯劑(Silane Coupling)應用及練膠的技術討論最多白煙的應用近10年來因為輪胎的抓地力、發熱性需兼具的性能需求，歐盟對汽車油耗的要求，使得白煙在輪胎配方的應用越來越廣。

信利橡膠技術顧問公司Facebook粉絲團成立了

信利企業社(信利技術顧問公司)Facebook粉絲專頁成立了，有關公司的動態、活動......等資訊也會在Facebook粉絲專頁內呈現，連結如下：
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提升輪胎Inner Liner耐透氣性應用技術

輪胎的性能有很多種，一般消費者常說的有：
◎耐磨性能
◎噪音性能
◎抓地性能.......等
但很少有人提到耐久性能，而耐久性能才是決定輪胎能否達到最終使用壽命的關鍵。

影響輪胎耐久性能主要有以下幾點：
◎輪胎的結構設計
◎胎面膠料配方設計
◎輪胎內壓的耐透氣性能

提升輪胎I/L的耐透氣性能，並將其製作成輪胎，再將輪胎進行實驗室輪胎走行試驗，試驗結果顯示：輪胎的耐久性能大幅度提升。

為什麼輪胎的耐久性能會提升呢？
◎降低充氣後輪胎中的氧氣滲入胎體中，降低胎體中天然橡膠的氧化(老化)作用。
◎降低因為胎體天然橡膠氧化作用，造成輪胎各部位剛性分布異常現象。
◎提升鋼絲層的剝離力(Belt skim coat & peel strengths )，降低因為胎面剝離(Tread separation)所產生的故障。

結論：
1. 依據實驗數據，Platy Clay建議最佳使用量為50 - 75phr。
2.耐透氣性能隨著Platy Clay用量增加而增加，依不同膠種簡述如下：
◎NR 100%：增加13 - 31%
◎NR 30% + CIIR 70%：增加12 - 32%
◎CIIR 100%：增加11 - 29%
3. 相同的I/L容積(厚度、寬度及長度)配方成本隨著Platy Clay用量增加而降低，依不同膠種簡述如下：
◎NR 100%：降低1.24 - 2.87%
◎NR 30% + CIIR 70%：降低2.82 - 5.21%
◎CIIR 100%：降低3.32 - 4.61%
有關提升輪胎Inner Liner耐透氣性測試數據請參閱"Platy Clay提升輪胎耐透氣及耐久性能應用技術"簡報。

偶聯活化劑於輪胎上的應用

節能減碳是現今的重要課題，就輪胎而言，滾動阻力是輪胎耗油量的指標，滾動阻力越高就越耗油。輪胎滾動阻力是輪胎沿水平路面滾動時所引起的阻力，主要有：輪胎變形所引起的阻力、路面表面狀況所引起的阻力。由輪胎滾動阻力所造成的汽車燃料消耗約佔20% ，所以降低輪胎的滾動阻力對於汽車的節能有重大幫助。

降低輪胎的滾動阻力方法很多，目前最常用的方法是在配方中加入白煙及偶聯劑，但在以NR為主體的TBR (卡車、客車高速胎)及載重胎配方中，白煙的添加量無法像SBR為主的配方中可大量添加，故無法達到降低滾動阻力的效果。

為了突破這個瓶頸，讓白煙的添加量能大幅提升，一家特用化學品公司開發了一種新型的偶聯活化劑，此活化劑能提升NR-Silane-Silica的偶合效率及提升白煙的分散度，達到提高白煙的填充量，降低滾動阻力及發熱性、降低油耗，提升輪胎的高速、耐久性能。

相關測試DATA請參閱：偶聯活化劑於輪胎工業之應用簡報

評價結論
加工性能、硫化性能及拉力物性相當
耐磨耗性能提升14%
滾動阻抗性能提升20%
發熱性能提升29%

各項性能數據，以雷達圖表示如下：

輪胎用環保加工油評價

歐盟從2006年對化學品有新的政策，輸入歐盟的化學品需進行：註冊、評估、許可和限制(REGULATION concerning the Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals)，簡稱為：REACH；該法規已於2007/06/01實施，其中對橡膠業有影響的為
1. 多環芳香碳氫化合物(PAHs;Polycyclic Aromatic Hydrocarbon)
2. 鄰苯二甲酸酯類
輪胎中PAHs是依2005/69/EC規章，也已於2010/01/01實施。
請參閱REACH摘要說明

上述二項又以第1項：多環芳香碳氫化合物(PAHs ; Polycyclic Aromatic Hydrocarbon)影響層面最廣，會有PAHs的化學品很多，例如橡膠加工油Aromatic Oil、以媒礦為原料製成的Carbon Black及加工樹脂(C9、COUMARONE INDENE RESIN......)......等。


目前市面Aromatic Base去除PAHs的加工油有TDAE，國內有化工廠家也以Aromatic Base生產無PAHs的橡膠加工油，商品名為NPO-D430，我司就這二種油品進行比對試驗，詳細數據請參閱NPO-D430 Process Oil for Tyre Applications。

評價結論：
NPO-D430不含PAHs，符合2005/69/EC規範
加工性能、硫化性能及拉力物性與TDAE相當
抗熱老化性能較TDAE佳
黏彈特性及發熱性能與TDAE相當
磨耗性能較TDAE佳

防震黏著膠開發

日本地區地震較為頻繁，且震度也不小，有一種針對3C產品遇地震時防止掉落的黏著橡膠，有點像桌面玻璃用的止滑墊，剛接到委託開發案時，認為很簡單，當拿到委託方提供的樣品後發現其防震膠表面非常黏且是藍色透明膠體，經判斷要達到這麼黏應是PU(Polyurethan)材質，且分子量是比較低的PU，PU的生產方式與一般橡膠是不同的，想這個案子應該就到此為止了。

回到辦公室後，上網查了資料，發現前一陣子有一種黏灰塵的手持滾筒，其表面黏性也是強調的重點，所以就從這個方向著手，確認材質是TPE系列，不試PU系列；我就聯絡有關TPE的原料供應商後，進行試作開發，試作了好幾次交與委託方測試，都是膠體表面黏著性不足，這樣的表面黏性已是該配方的極限，正不知要如何再提升黏著性時，有一位好久沒聯絡的樹脂供應商打電話來問候，我就提出我的問題點交流討論，該供應商聽完後，提供了與TPE更相容的一支特殊加工油及黏著樹脂進行試作。

新的配方試作後一樣交與委託方進行評價，回覆的訊息：黏著性有提升但稍嫌不足，希望能再提升。我們再對配方做檢討，檢討後發現有另一種類似的TPE可增加黏性，與原用的TPE相容性佳，在原有配方中加入後成品的表面黏度有增加，且增加的很多，黏在手上甩都甩不掉，該成品交與委託方試作後確認OK，待委託方確認訂單後就可正式生產交貨。

這個案子從毫無頭緒到開發完成，其過程就像是行至水窮處，突然柳暗花明又一村。

競技用摩托車開發(二)

從去年下半年協助中部的車胎廠進行競技用摩托車胎開發，從市場調查 → 他社品研究 → 配方開發 → 輪胎Profile、結構設計 → 生產 → 輪胎評價，現已接近首規開發完成。

首規的輪胎先透過經銷商交與國內業餘車隊中的賽車手進行道路(山路彎道)測試，評價不錯，經與賽車手討論，其過彎性能與當初設定的目標輪胎相當接近 。接著經銷商希望用這個配方對硬度稍做修改後用在競技用Go Kart Tire上，現正評價中。

接著道路測試後，預計進行實際賽道的實車評價，與目標胎進行性能比較，以確實了解該輪胎的性能，測試項目有：
1. 暖胎時間
2. 單圈時間
         ‧
         ‧
         等

輪胎跑過後的表面磨耗狀況

『原材料技術－原料膠應用技術』教育訓練完成

12/17於中國生產力中心中區服務處進行『原材料技術－原料膠應用技術』教育訓練，對各種原膠的結構；分子量、分子量分布及木尼黏度的關係；官能基的化性、物性及極性對原膠性能的影響；以上述的性質出發對原膠在製品中的應用作說明。

這次教育訓練除了橡膠業界的學員外，財團法人塑膠工業技術發展中心也派了工程師及研究員參加講習，主要是塑膠中心接到橡膠業的廠商委託分析橡膠製品的配方及協助製品的開發，但對橡膠了解不足，所以參加這次的教育訓練，會後提出有關材料分析及目前塑膠中心在進行橡膠配方開發育到的問題進行交流。也表示這次的教育訓練受益良多，希望有機會能更深入的討論。

輪胎業的學員也提出有關橡膠配方的試驗設備、方法及與實際輪胎之間關係吻合度進行交流；碳黑粒徑及結構對輪胎胎面切割的影響；也提出白煙與偶聯劑的偶和效率應如何檢測，我司告知此檢測方法較為特殊，留待橡膠的檢驗課程時再做說明。

輸送帶業學員也提出有機及無機類型橡膠共混時如何可達到好的製品性能，針對化學材料的選用進行交流，書面資料及建議課後折其回復該學員。

教材封面

授課一

授課二

原材料技術-原料膠應用技術教育訓練

信利橡膠技術顧問公司訂於12月進行『原材料技術－原料膠應用技術』教育訓練，是對業界常用的通用及特殊橡膠進行聚合方式、分子結構、分子量、分子量分布、官能基.......等對橡膠硫化前及硫化後膠料的物理、化學及機械性能影響的教育，簡單舉例：
ＳＢＲ：乳化聚合、溶液聚合；苯乙烯、丁二烯含量...等
ＮＢＲ：丙烯腈含量
ＥＰＤＭ：乙烯、丙烯含量；木尼黏度；第三單體...等
ＦＫＭ、ＳｉＲ：不同的官能基...等
教育訓練進一步訊息請連結＂信利橡膠技術顧問公司網站－最新消息＂，對課程表、教育訓練大綱及報名方式有詳細說明。

中部橡塑材料商來訪

10/7下午，中部一材料貿易商到北部拜訪客戶，順道到我司辦公室坐坐，雙方對於各輪胎廠近況進行討論，該經理長期派駐中國大陸，對於對岸輪胎廠的動態也非常清楚，就非投入混練材料的應用進行交流。

中國大陸的輪胎廠雖然產能非常的大，但是外觀卻無法跟進世界大廠，所以也對如何改善及維持製品外觀產品進行討論，看是否有進一步合作的空間。

北部填充劑廠商來訪

10/2北部一家填充劑廠家來訪，聊聊我司的現況，我與該公司業務經理也認識超過10年了，以前服務的輪胎公司都沒用過他的產品（因為採購政策的關係），因為其有產品應用的問題時，會打電話來與我討論，久了反而成為好朋友，定時會電話聯絡。

這次來有提到一種特殊處理過的無機填充劑，日本普利司通輪胎輪胎廠用量非常大，看是否我司能協助其進行相關的實驗，了解該材料的特性及應用技術。

中部輪胎廠拜訪事宜

9/29與杜邦(Dupont)台灣公司先進纖維部亞太區應用技術經理拜訪中部輪胎廠,會談中提到輪胎提升耐磨性，發熱不上升的性能前提下,胎面膠的配方應如何設計？我們告知配方中可加入 Kevlar® Engineered Elastomer(簡稱 Kevlar® EE),加入 Kevlar® EE後可提升膠料的模量(Modulus可符合輪胎廠所提的性能要求,),降低膠料的發熱性及滾動阻力,提升膠料的耐磨性,不增加輪胎的重量,可符合輪胎廠所提的性能要求。

Kevlar® EE目前應用的實例有在美國廠牌轎車胎結構中Apex部位加入,提升輪胎的操控性,降低Apex膠料因操控而產生的熱,提升輪胎的耐久性。

Kevlar® EE用在Bicycle Tire胎面中,可提升耐穿刺性能,在 Off Road騎乘可降低因路面不佳所造成的爆胎。

中部輪胎廠教育訓練執行完成

九月中部輪胎廠教育訓練課程於9/21於輪胎公司內部執行完成，對於橡膠的檢驗規格的制訂方法、製程能力的評估及橡膠的特性說明進行教育訓練。

對如何訂定合理的驗收(檢驗)規格與實際數據的演練、SBR中微觀結構與動態性能的關係、不同聚合觸媒所生產的BR特性，由其是近來釹觸媒生產的BR在胎面中的應用均作詳細的說明。

教育訓練合約簽訂

中部輪胎廠應用政府提供"充電加值計畫"的費用於公司內辦理教育訓練，委託信利橡膠技術顧問公司規劃教育訓練的內容、教材及課程表，經討論、檢討後於9/1簽訂合約。預計在９月底前完成教育訓練。

高性能車胎開發

8月中帶著信利橡膠技術顧問公司的結構設計工程師拜訪輪胎廠，針對競技用車胎開發就結構，Profile等相關技術進行交流及檢討，確認目標胎的規格，荷重，內壓等相關技術資料。

會中我司以投影片方式說明競技輪胎的需求及蒐集的資料，提出我司的看法，開發方向與輪胎公司進行意見交換，確認開發方向及技術指標。開發計畫及時程預計８月底定案。

馬來西亞出差

與中部輪胎廠董事長至馬來西亞及當地的經銷上參觀一場機車賽車比賽，並訪談、詢問賽車手，了解車手所需的賽車胎性能及一些開發參考數據。

比賽的場地在檳城附近，到了現場，看到其規模滿大的，比起台灣要大多了，場外有一大片的機車周邊產品展售攤位，HONDA、YAMAHA等機車商，MAXXIS輪胎等廠商均有參展，實際了解了一下，這在馬來西亞是常態性比賽，一年有10次比賽，分佈在全國各地，車隊也要5征戰各地。

說到車隊，我們訪談的車隊非常專業，進入到維修區，各隊的車子、工作人員、維修機具都一應具全，我們訪談的車手已有二十幾年的賽車經驗，自己也有一個專業車隊。

入場門票

輪圈賣場

各式輪圈

MAXXIS賣場

Kevlar纖維於橡膠、輪胎的應用趨勢

以前服務的輪胎公司老同事（現也已離開輪胎公司）突然打電話說要來公司拜訪我，我嚇了一跳，有兩年沒聯絡了，這位同是現任職於美國的化學纖維公司，亞太區車輛及橡膠工業先進纖維部應用經理，主要是針對Kevlar纖維在輪胎及工業製品的應用。

來公司除了敘敘舊外，主要是來請教我短纖維在橡膠中的補強機理，對硬度的影響，該公司現正在推廣Kevlar短纖維用於橡膠的補強，目前短纖維用於橡膠補強用量最大的應是Flexsys的Suntoweb系列，兩種短纖維對橡膠的補強性各有不同，故要看製品的應用狀況而定。

未來Kevlar纖維在橡膠及輪胎製品的應用層面會越廣且深，在1996年，我就已經看過整條轎車胎的骨架材料用Kevlar纖維製作，因為Kevlar纖維強度非常高，故替代鋼絲、鋼線及一般化纖，使用的材料可以較少，使的輪胎的重量大幅降低，輪胎的操控性也有所提升，當年主要是因為價格及裁切加工問題（現以克服）無法大量生產。

但Kevlar纖維強度高的優勢確實存在，所以世界知名輪胎廠就將其特性應用在輪胎的某些部位來提升輪胎的高速、耐久及操控性，也提升了輪胎的使用安全性。

自行車胎對於Kevlar纖維的應用也非常廣，作成可摺疊收取的輪胎，防穿刺的自行車及摩托車胎等。

在橡膠輸送帶上，也慢慢的增加使用量，與輪胎一樣，取代了鋼絲及化纖，提升使用壽命，減輕重量及收納空間。

其實很早以前我就對Kevlar纖維應用在橡膠製品上有興趣，直到這位同事來訪後才想應提起筆，與大家分享資訊。

在２００５年後各輪胎廠要達到節能（省油）減廢（減少碳排放量及廢棄物重量）進行各種骨架材料的開發，包括碳纖維等，目前是以Kevlar纖維的商業化技術最成熟。

九月份教育訓練規劃

有一陣子沒更新部落格了，七月開始輔導中部的輪胎廠，初始較忙，再加上七月中帶全家至上海及蘇州旅遊兼探親，所以沒有及時更新內容。回來台灣後，緊接著就要規畫下一次的教育訓練事宜。

舉辦第二次教育訓練，課程內容及時間尚在安排中，授課時間預計在九月下旬，內容材料技術有關，教材在書寫中，依據書寫的進度，應該是橡膠及化學材料特性。