KR100374419B1 - Method for vulcanizing surface of carcass utilizing bisazide composition and ultraviolet radiation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비스아지드 화합물과 자외선조사를 이용한 카커스의 표면가류방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비스아지드 화합물을 카커스용 고무배합물에 첨가하거나, 또는 통상의 카커스용 고무배합물로 제조된 카커스의 표면에 비스아지드 화합물을 바른 후, 가류전에 자외선을 카커스 표면에 조사하여 카커스 표면만을 가류시킴으로써 타이어를 가류시킬 때 발생할 수 있는 라이너 부분의 카커스로의 침투를 막을 수 있는 카커스의 표면가류방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface vulcanization method of a carcass using a bis azide compound and UV irradiation, and more particularly, to add a bis azide compound to a carcass rubber compound, or to prepare a carcass rubber compound. After applying the bis azide compound to the surface of the carcass, it is possible to prevent the penetration of the liner portion into the carcass that may occur when the tire is vulcanized by irradiating the carcass surface with ultraviolet rays before vulcanization. It relates to a surface vulcanization method of carcass.
카커스는 타이어에서 라이너 바로 위에 붙어 있는 부분으로 타이어의 골격에 해당하는 부분이다. 일반 승용차용 타이어의 경우, 카커스의 두께는 1.5mm 이하인 것이 대부분이다. 카커스의 두께가 얇기 때문에 가류를 하고 난 후에 그 모양을 유심히 관찰하면 카커스 부분에 이상-카커스의 표면이 라이너에 의해 침투되어 코드사이가 움푹 들어가 있는 모양-이 발생하는 것을 볼 수 있다.The carcass is the part of the tire that is just above the liner and corresponds to the tire's skeleton. In the case of tires for general passenger cars, the thickness of the carcass is usually 1.5 mm or less. Because the thickness of the carcass is thin, if you carefully observe its shape after vulcanization, you can see the abnormality in the carcass part-the surface of the carcass penetrates by the liner and the shape between the cord is dented.
위와 같이 카커스의 표면이 라이너에 의해 침투되어 코드사이가 움푹 들어가는 현상을 방지하여 타이어의 내구력을 높이기 위해 카커스 부분만을 미리 어느정도 가류를 시켜 사용한다. 이때 사용하는 방법 중의 하나가 전자빔을 이용한방법(EBS : Electron Beam System)이다.As above, the surface of the carcass is penetrated by the liner to prevent dents between the cords, so that only the carcass part is vulcanized in advance to increase the durability of the tire. One of the methods used at this time is a method using an electron beam (EBS: Electron Beam System).
현재 사용되는 전자빔을 이용한 카커스의 가류에서는 카커스를 투과할 정도의 에너지인 0.5MeV 이상을 사용하여 전자빔을 한쪽 면에만 조사시켜도 전자가 카커스를 투과하여 전체가 가류된다. 이와 같이 전자빔으로 일차가류된 카커스는 완제품 타이어에서 코드사이가 움푹 들어가는 것을 막아준다.In current carcass vulcanization using electron beam, even if the electron beam is irradiated to only one side using 0.5 MeV or more, which is enough energy to penetrate the carcass, electrons pass through the carcass and the whole is vulcanized. The primary carcass of this type of carcass with electron beam prevents the indentation between the cords of the finished tire.
그런데, 전자빔을 이용한 방법에서는 전자빔이 고에너지이므로 카커스 표면만을 가류시키는 것이 아니라, 카커스를 통과하여 필요이상의 가류를 유발시키고 원하지 않는 반응도 일으켜서, 성형후에는 고무배합물간에 가류가 충분히 일어나지 않아 쉽게 분리되는 문제점이 있다.However, in the method using the electron beam, since the electron beam is high energy, not only the surface of the carcass is vulcanized, but also causing more vulcanization through the carcass and unwanted reactions, and after molding, the vulcanization does not sufficiently occur between the rubber compounds after separation. There is a problem.
이에 본 발명에서는 전자빔을 이용한 종래방법에서의 문제점을 해소하기 위하여, 즉 카커스의 일차가류시 불필요한 가류 및 불필요한 반응을 일으키지 않고 카커스의 표면에 변형이 일어나지 않도록 카커스의 표면만을 가류시키는 방법에 대하여 예의 연구한 결과, 비스아지드 화합물을 카커스용 고무배합물에 배합하거나 카커스의 표면에 바른 후, 이를 자외선을 이용하여 가류시킬 경우 카커스의 표면만을 효과적으로 가류시킬 수 있음을 밝혀 내어 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, in the present invention, in order to solve the problem in the conventional method using the electron beam, that is, a method of vulcanizing only the surface of the carcass so that deformation does not occur on the surface of the carcass without causing unnecessary vulcanization and unnecessary reaction during primary carcass of the carcass. As a result of intensive research on, it has been found that when the bisazide compound is blended into the rubber compound for carcass or applied to the surface of the carcass, and then vulcanized using ultraviolet light, only the surface of the carcass can be effectively vulcanized. The invention was completed.
본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail as follows.
고무배합물에 빛을 조사시키면 빛은 고무배합물 내부를 침투하지 못하고 표면에서 흡수된다. 한편, 아지드(azide, N3)기를 갖는 화합물은 자외선(UV light)을 받으면 쉽게 깨어져 질소분자(N2)를 발생시키고 질소라디칼이 된다. 이 질소라디칼은 반응성이 매우 높아 이중결합과 반응하여 질소가 포함된 삼각형 고리를 형성한다. 고무고분자에는 많은 이중결합이 있으므로 아지드기가 자외선을 흡수하면 고무고분자와 쉽게 반응할 수 있다.When light is irradiated to the rubber compound, the light does not penetrate inside the rubber compound and is absorbed from the surface. On the other hand, the compound having an azide (azide, N 3 ) group is easily broken when subjected to ultraviolet light (UV light) to generate nitrogen molecules (N 2 ) and becomes a nitrogen radical. The nitrogen radicals are very reactive and react with double bonds to form nitrogen-containing triangular rings. Since rubber polymers have many double bonds, azide groups can easily react with rubber polymers when they absorb ultraviolet rays.
본 발명에서는 이러한 원리를 이용하여, 비스아지드 화합물과 자외선 조사에 의한 카커스 표면 가류방법을 제공한다.The present invention provides a method for carcass surface vulcanization by irradiating a bisazide compound and ultraviolet light using this principle.
아지드를 이용하여 고무고분자를 가교결합시키려면 두개의 고무고분자를 연결하여야 하므로 아지드기가 두개 있는 비스아지드 화합물을 이용하여야 한다.In order to crosslink rubber polymers using azide, two rubber polymers must be connected, so a bisazide compound having two azide groups should be used.
본 발명에 사용되는 비스아지드 화합물은 하기 일반식(1)로 표시되는 바와 같이, 양쪽 끝에 아지드기가 위치하고 있는 파라아지드 페닐 두 분자가 연결된 것으로, 이들 두 파라아지드 페닐은 산소(O), 메틸렌(CH2), 에틸렌(CH2CH2), CH2CH2CH2, 메틸메틸렌(CH(CH3)) 또는 CH2OCH2등으로 연결되어 있다.The bisazide compound used in the present invention is represented by the following general formula (1), and two molecules of paraazide phenyl in which an azide group is located at both ends are connected, and these two paraazide phenyl are oxygen (O). , Methylene (CH 2 ), ethylene (CH 2 CH 2 ), CH 2 CH 2 CH 2 , methylmethylene (CH (CH 3 )), or CH 2 OCH 2 .
상기식에서, X는 O, CH2, (CH2)2, (CH2)3, CH(CH3) 또는 CH2OCH2이다.Wherein X is O, CH 2 , (CH 2 ) 2 , (CH 2 ) 3 , CH (CH 3 ) or CH 2 OCH 2 .
상기 비스아지드 화합물을 기존의 카커스 고무배합물에 0.1∼5.0phr 혼합하거나, 또는 유기용매에 용해시킨 비스아지드 화합물을 카커스 표면에 바른 후, 카커스 표면을 자외선으로 조사시키면 하기에 도시된 바와 같은 반응을 거쳐 카커스 표면만이 가류된다. 비스아지드에 의해 형성된 고무고분자의 가교결합은 다음과 같은 과정에 의해 이루어진다. 먼저, 자외선을 받은 비스아지드 화합물의 양끝 아지드기가 활성화되어 질소를 배출하고 질소라디칼로 된다. 이 질소라디칼은 고무고분자의 이중결합과 반응하여 비스아지드 화합물의 양끝은 질소가 포함된 삼각형 고리로 고무고분자와 연결된다.0.1-5.0 phr of the bis azide compound is mixed with an existing carcass rubber compound, or the bis azide compound dissolved in an organic solvent is applied to the surface of the carcass, and then the surface of the carcass is irradiated with ultraviolet rays. After the reaction, only the carcass surface is vulcanized. Crosslinking of the rubber polymer formed by bis azide is carried out by the following procedure. First, the azide groups at both ends of the bisazide compound subjected to ultraviolet rays are activated to release nitrogen and become nitrogen radicals. This nitrogen radical reacts with the double bond of the rubber polymer so that both ends of the bisazide compound are connected to the rubber polymer by a triangular ring containing nitrogen.
본 발명에서 비스아지드화합물의 사용량이 0.1phr 이하이면 카커스의 표면가류효과가 미약하고, 5.0phr 이상이면 과도한 가류가 일어나므로 바람직하지 않다.In the present invention, when the amount of the bisazide compound is 0.1 phr or less, the surface vulcanization effect of the carcass is weak, and when it is 5.0 phr or more, excessive vulcanization occurs, which is not preferable.
본 발명에서 자외선조사시, 광원의 세기는 30W 이상이 바람직하고 조사시간은 3초∼1분의 범위가 바람직하다.In the present invention, when the ultraviolet light is irradiated, the intensity of the light source is preferably 30 W or more, and the irradiation time is preferably in the range of 3 seconds to 1 minute.
상기와 같은 본 발명의 방법에 의하면, 카커스 표면만을 효과적으로 가류시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서 카커스 표면의 가류정도는 광원의 세기와 비스아지드 화합물의 양에 비례하므로, 본 발명의 방법에 의하면 카커스 표면의 가류도를 사용자가 목적하는 수준으로 적절하게 조절하기에 편리한 장점이 있다.According to the method of the present invention as described above, only the carcass surface can be effectively vulcanized. In addition, since the degree of vulcanization of the surface of the carcass is proportional to the intensity of the light source and the amount of the bisazide compound in the present invention, according to the method of the present invention, the degree of vulcanization of the surface of the carcass can be appropriately adjusted to a level desired by the user. There is a convenient advantage.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.The present invention will be described in detail through the following examples.
실시예 1Example 1
천연 고무 100중량부에 대해, 카본블랙 50phr, 황 2.0phr, 산화아연 3.0phr 및 촉진제(TBBS) 1.0phr로 이루어진 통상의 카커스 고무배합물에, 상기 일반식(1)에서 X=CH2인 비스아지드 화합물 1.0phr을 혼합하여 카커스 고무배합물을 제조하였다. 제조된 고무배합물의 표면에, 수은등을 이용하여 1분동안 자외선을 조사한 후, 이를 카커스로 하는 승용차용 타이어를 성형한 다음 가류시켰다.To a conventional carcass rubber blend consisting of 50 phr of carbon black, 2.0 phr of sulfur, 3.0 phr of zinc oxide, and 1.0 phr of TBBS, based on 100 parts by weight of natural rubber, X = CH 2 in general formula (1) 1.0 phr of azide compound was mixed to prepare a carcass rubber compound. The surface of the rubber compound prepared was irradiated with ultraviolet rays for 1 minute using a mercury lamp, and then molded into a car tire, which was used as a carcass, and then vulcanized.
실시예 2Example 2
상기 일반식(1)에서 X=0인 비스아지드 화합물을 3phr 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 타이어를 제조하였다.A tire was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 3 phr of a bisazide compound having X = 0 in General Formula (1) was used.
실시예 3Example 3
상기 일반식(1)에서 X=(CH2)2인 비스아지드 화합물을 0.1phr 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 타이어를 제조하였다.A tire was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 0.1 phr of a bisazide compound having X = (CH 2 ) 2 in General Formula (1) was used.
실시예 4Example 4
상기 일반식(1)에서 X=(CH2)3인 비스아지드 화합물을 2.0phr 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 타이어를 제조하였다.A tire was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 2.0 phr of a bisazide compound having X = (CH 2 ) 3 in General Formula (1) was used.
실시예 5Example 5
상기 일반식(1)에서 X=CH2(CH3)인 비스아지드 화합물을 5.0phr 사용하고, 자외선 조사시간을 1.0초로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 타이어를 제조하였다.A tire was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 5.0 phr of a bisazide compound having X = CH 2 (CH 3 ) was used in General Formula (1), and the ultraviolet irradiation time was 1.0 second.
실시예 6Example 6
상기 일반식(1)에서 X=CH2OCH2인 비스아지드 화합물을 4.0phr 사용하고, 자외선조사 시간을 30초로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 타이어를 제조하였다.A tire was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 4.0 phr of a bisazide compound having X = CH 2 OCH 2 in General Formula (1) was used and the ultraviolet irradiation time was 30 seconds.
실시예 7Example 7
실시예 1에서 사용한 통상의 카커스 고무배합물로 카커스를 제조한 후, 실시예 1에서 사용한 비스아지드 화합물을 카커스의 표면에 바른 다음 자외선을 1분간 조사하여 표면가류된 카커스를 얻었다. 이를 이용하여 승용차용 타이어를 성형하고 가류시켰다.After the carcass was prepared from the usual carcass rubber compound used in Example 1, the bis azide compound used in Example 1 was applied to the surface of the carcass, and then irradiated with ultraviolet rays for 1 minute to obtain surface cured carcass. The tire for passenger cars was molded and vulcanized using this.
〈 카커스 표면 변형검사 〉<Carcass Surface Deformation Test>
상기 실시예 1∼7에서 제조된 타이어에 대하여, 육안으로 카커스표면 변형검사를 실시한 결과, 모든 타이어에서 카커스의 코드사이가 움푹 들어가는 현상이 전혀 관찰되지 않았다. 따라서, 본 발명의 방법으로 표면가류된 카커스를 이용하여 타이어를 제조할 경우 카커스부분에 변형이 일어나지 않아 내구력이 높은 타이어를 제공할 수 있다.As a result of visual inspection of the carcass surface deformation of the tires produced in Examples 1 to 7, no phenomenon was found in which all the tires dent between the cords of the carcass. Therefore, when the tire is manufactured using the surface-cursed carcass by the method of the present invention, no deformation occurs in the carcass portion, thereby providing a tire having high durability.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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| KR1019950041626A KR100374419B1 (en) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | Method for vulcanizing surface of carcass utilizing bisazide composition and ultraviolet radiation |
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| KR970027185A KR970027185A (en) | 1997-06-24 |
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Citations (4)
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| JPS63267517A (en) * | 1987-04-24 | 1988-11-04 | Toyoda Gosei Co Ltd | Manufacture of rubber hose |
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| KR0128020B1 (en) * | 1994-05-21 | 1998-04-04 | 윤양중 | Producing process of tire improved electron beam application |
-
1995
- 1995-11-16 KR KR1019950041626A patent/KR100374419B1/en not_active IP Right Cessation
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