KR101248070B1 - Method of preparing rubber composition for curing bladder - Google Patents

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KR101248070B1
KR101248070B1 KR1020110109700A KR20110109700A KR101248070B1 KR 101248070 B1 KR101248070 B1 KR 101248070B1 KR 1020110109700 A KR1020110109700 A KR 1020110109700A KR 20110109700 A KR20110109700 A KR 20110109700A KR 101248070 B1 KR101248070 B1 KR 101248070B1
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박성완
정현철
정경훈
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넥센타이어 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method for a rubber composition for vulcanizing a bladder is provided to reduce the vulcanizing process time, to have excellent processability and workability, and to provide a rubber composition for vulcanizing a bladder with an improved lifetime. CONSTITUTION: A manufacturing method for a rubber composition for vulcanizing a bladder using a 3-batch type mixing method comprises: a step of masticating a rubber polymer, processing aid, general filler, and oil in order; a step of cleaning the finely dispersed filler and adding a thermal conductive additive; a step of mixing 1/2 of a first master batch, neoprene, and a residual first master batch in order; and a step of mixing 1/2 of a second master batch, resin, ZnO, and 1/2 of a second master batch in order.

Description

가류 블래더용 고무 조성물의 제조방법{METHOD OF PREPARING RUBBER COMPOSITION FOR CURING BLADDER}Manufacturing method of rubber composition for vulcanizing bladder {METHOD OF PREPARING RUBBER COMPOSITION FOR CURING BLADDER}

본 발명은 보강 충전제(filler)로서 고결정형 미세흑연을 일반 충전제와 혼합함으로써 열전도도(thermal conductivity)를 현저히 향상시킨 가류 블래더(curing bladder)를 위한 고무 조성물의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for the preparation of a rubber composition for a curing bladder that significantly improves the thermal conductivity by mixing high crystalline micrographite as a reinforcing filler with a general filler.

가류 블래더는 통상적으로 타이어 내부 형태의 결정 및 열전달을 위해 가류 공정에서 사용되고 있다. 이러한 가류 블래더는 열원 공급의 매개체로서 사용되고 있는데, 여기서 가류 시간의 단축을 통한 생산성 향상을 위해 우수한 열전도도가 요구되고 있다.Vortex bladder is commonly used in vulcanization processes for heat transfer and determination of tire internal morphology. Such vulcanization bladder is used as a medium for supplying a heat source, where excellent thermal conductivity is required to improve productivity through shortening of vulcanization time.

종래의 가류 블래더 조성물은 증기(steam) 또는 열수(hot water)에 견딜 수 있도록 원료 고무에 충전제를 첨가하여 제조하고, 최근에는 여러 첨가물을 사용하여 가류 블래더의 열전도도를 향상시키며 이로 인해 생산성이 향상되고 있다. 하지만, 고무는 그 자체가 매우 낮은 열전도도를 가지며, 높은 열전도도를 가진 충전제와의 배합 공정성이 저하되어서 최종 생성물의 물성 저하를 야기시키는 문제점이 존재한다.Conventional vulcanization bladder compositions are prepared by adding fillers to the raw rubber to withstand steam or hot water, and recently, various additives have been used to improve the thermal conductivity of vulcanization bladder, thereby increasing productivity. This is improving. However, rubber itself has a very low thermal conductivity, there is a problem that the compounding processability with the filler having a high thermal conductivity is lowered, causing the physical properties of the final product.

이러한 열전도도의 향상을 위하여, 대한민국 특허출원 제1999-20743호(1999년 6월 4일)에 개시된 바와 같이, 케트젠 블랙(Ketjen Black)을 일반 충전제와 혼용할 수 있으나, 고무의 경도 및 인장강도가 너무 높아지며 신장율이 낮아 블래더의 역할을 제대로 수행하지 못할 뿐만 아니라, 피로도의 감소, 가격의 상승, 분산의 어려움이 있다. 또한, 고무 조성물의 경도가 너무 높아지면, 가류기(cure press)에 취부하기가 힘들어져서 작업성 저하의 단점을 갖게 된다.In order to improve the thermal conductivity, as disclosed in Korean Patent Application No. 1999-20743 (June 4, 1999), Ketjen Black may be mixed with a general filler, but the hardness and tensile strength of rubber The strength is too high and the elongation is too low to perform the role of bladder as well as the fatigue, the price increase, and the difficulty of dispersion. In addition, if the hardness of the rubber composition is too high, it is difficult to attach to a cure press, which has the disadvantage of lowering workability.

또한, 대한민국 특허출원 제1997-40146호(1997년 8월 22일)에 개시된 바와 같이, 열전도도가 우수한 흑연을 일반 충전제와 혼합하여 사용한 경우, 예컨대 5 내지 10중량부를 사용하는 경우, 실질적으로 열전도도 향상의 효과가 그리 크지 못하며, 또한, 상기 범위의 양을 초과하는 경우, 일반 충전제와 혼용하면, 공정성의 저하 및 미분산(non-dispersion)에 의한 물리적/화학적 특성의 하락을 야기시킬 수 있다.In addition, as disclosed in Korean Patent Application No. 1997-40146 (August 22, 1997), when graphite having excellent thermal conductivity is used in combination with a general filler, for example, when 5 to 10 parts by weight is used, substantially thermal conductivity In addition, the effect of improving the degree is not so great, and when exceeding the amount in the above range, when mixed with a general filler, it may cause a decrease in the fairness and a decrease in the physical / chemical properties due to non-dispersion. .

또한, 블래더용 고무 화합물의 원료 고무는 내열성, 내노화성 및 내공기투과성이 우수한 부틸 고무를 주로 사용하며, 타이어의 가류시 열전도도 특성을 개선시키기 위하여, 충전제로서 열전도도 특성이 우수하고 분자 표면적이 크고 분자 구조가 잘 발달된 퍼니스 카본블랙(Furnace carbon black)인 N220(C/B grade) 또는 N330(C/B grade)을 사용하고 있다. 타이어의 생산성 향상을 위해 타이어의 가류 시간(cure time)을 단축하기 위한 방안이 다수 강구되고 있는데, 타이어의 가류 온도를 180℃ 이상의 고온으로 유지하는 방법, 또는 열전도도 특성이 우수한 카본블랙을 충전제로서 사용하는 방법이 이용되고 있다. 그러나, N330 또는 N220 퍼니스 카본블랙의 사용량을 증가시키면, 열전도도는 증가시킬 수 있지만, 분산 및 과도한 발열 현상 때문에 카본블랙의 사용량을 증가시키는 데는 한계가 있다. 또한, N330 또는 N220보다 우수한 열전도도 특성이 있는 아세틸렌 블랙(acetylene black)을 카본블랙과 혼용하여 사용하고 있지만 여기에도 몇 가지 문제점이 있다. 그 중 주요 문제점은, 우수한 열전도도 특성을 유지하기 위해, 아세틸렌 블랙을 최소한 원료 고무 100 중량부당 25 중량부 이상을 사용해야 한다. 그러나, 이 경우 가류 속도(cure rate)의 저하, 및 카본블랙에 비하여 낮은 원료 고무와의 결합도(degree of rubber binding)가 낮기 때문에, 185℃ 이상의 고온 조건 하에서 변형을 가했을 때 분자 쇄(molecular chain)의 이완성(relaxation) 현상이 현저히 증가하며, 또한 원료 고무인 부틸 고무가 고온 고압의 증기 하에서 내열성 및 내노화성의 감소로 인해 물성의 하락을 초래하기도 한다.In addition, the raw material rubber of the rubber compound for bladder is mainly used butyl rubber excellent in heat resistance, aging resistance and air permeability, and in order to improve the thermal conductivity characteristics during vulcanization of the tire, it has excellent thermal conductivity characteristics and molecular surface area as a filler. Large and well-developed furnace carbon black N220 (C / B grade) or N330 (C / B grade) is used. In order to improve the tire productivity, many measures have been taken to reduce the cure time of the tire, and the method of maintaining the vulcanization temperature of the tire at a high temperature of 180 ° C. or higher, or carbon black having excellent thermal conductivity as a filler The method to use is used. However, increasing the amount of N330 or N220 furnace carbon black may increase the thermal conductivity, but there is a limit to increasing the amount of carbon black used due to dispersion and excessive heat generation. In addition, acetylene black, which has better thermal conductivity than N330 or N220, is used in combination with carbon black, but there are some problems. The main problem is that in order to maintain good thermal conductivity properties, acetylene black should be used at least 25 parts by weight per 100 parts by weight of raw rubber. However, in this case, since the cure rate is lowered and the degree of rubber binding is lower than that of carbon black, the molecular chain is subjected to deformation under high temperature conditions of 185 ° C or higher. The relaxation phenomenon of) increases significantly, and butyl rubber, which is a raw rubber, also causes a decrease in physical properties due to a decrease in heat resistance and aging resistance under high temperature and high pressure steam.

일반 충전제가 포함된 고무 조성물에 열전도성 첨가제를 추가하면 가류 블래더의 열전도성을 향상시켜 타이어와의 열전달을 원활히 할 수 있지만, 열전도성 첨가제와의 고무의 결합력이 떨어져서 배합의 어려움이 있다. 특히, 고결정성 미세흑연은 그 특유의 이형성(lubricity) 및 고무와 결합할 수 있는 분자 쇄들이 없기 때문에 다른 첨가제와의 결합을 저해시킬 수 있다.
Adding a thermally conductive additive to a rubber composition including a general filler improves the thermal conductivity of the vulcanizing bladder to facilitate heat transfer with the tire, but it is difficult to mix due to the poor bonding strength of the rubber with the thermally conductive additive. In particular, highly crystalline micrographite can inhibit its unique lubricity and binding to other additives because it lacks molecular chains that can bind rubber.

대한민국 특허출원 제1999-20743호(1999년 6월 4일)Republic of Korea Patent Application No. 1999-20743 (June 4, 1999) 대한민국 특허출원 제1997-40146호(1997년 8월 22일)Republic of Korea Patent Application No. 1997-40146 (August 22, 1997) 대한민국 특허 제10-0837081호Republic of Korea Patent No. 10-0837081

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고무 조성물에 사용되는 일반 충전제 및 고결정성 미세흑연을 적용한 가류 블래더의 제조방법을 제공하는 것이며, 열전도성 충전제를 사용하더라도 고무 조성물의 물리적/화학적 특성 수준을 유지하면서 열전도도를 향상시킨 가류 블래더용 고무 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method for producing a vulcanization bladder applied to the general filler and high crystalline micrographite used in the rubber composition, using a thermally conductive filler Even if it is to provide a rubber composition for vulcanizing bladder with improved thermal conductivity while maintaining the physical / chemical properties level of the rubber composition.

또한, 본 발명은 일반 충전제와 달리 결정화도가 높고 판상형 구조를 갖도록 특별히 선택된 고결정형 미세흑연을 사용하여 전도성 진로(conducting pathway)의 구성을 용이하게 함으로써, 가류 블래더용 고무 조성물의 빠른 열전달을 통한 가류 공정 시간의 단축을 기대할 수 있다.In addition, the present invention facilitates the construction of a conducting pathway using a high crystallinity micrographite specially selected to have a high crystallinity and a plate-like structure, unlike the general filler, the vulcanization process through rapid heat transfer of the rubber composition for vulcanizing bladder You can expect a reduction in time.

따라서, 상기와 같은 목적을 실현하기 위하여, 본 발명에 따른 열전도도를 향상시키기 위한 가류 블래더용 고무 조성물은, 흑연이 함유된 화석(fossil)을 채취, 분리 및 정제하거나, 또는 2000℃ 이상에서 하소시키는 경우, 결정화도(Lc)가 30㎚ 내지 300㎚ 또는 그 이상이고 순도가 80% 내지 99%이며 첨가물(고결정성 미세흑연) 자체의 열전도도가 100W/mK 내지 200W/mK(meter-Kelvin)인 고결정성 미세흑연을 충전제로서 사용하고; 부틸 고무 65 내지 100 중량부, 및 수지성 가류 첨가제, 예컨대 네오프렌 0 내지 35 중량부를 혼합한 원료 고무 100 중량부를 기준으로 하여, 일반 충전제 10 내지 60 중량부; 상기 고결정성 미세흑연 20 내지 60 중량부; 알킬 페놀 가류 수지 3 내지 15 중량부; 케스터 오일 0 내지 20 중량부; 및 수지 가교를 위한 산화아연 3 내지 10 중량부를 첨가하여 사용하는 것을 특징으로 한다.Therefore, in order to realize the above object, the rubber composition for vulcanizing bladder for improving the thermal conductivity according to the present invention, the fossil containing graphite is collected, separated and purified, or calcined at 2000 ℃ or more In this case, the crystallinity (Lc) is 30 nm to 300 nm or more, the purity is 80% to 99%, and the thermal conductivity of the additive (high-crystalline micrographite) itself is 100W / mK to 200W / mK (meter-Kelvin). High crystalline micrographite is used as filler; 10 to 60 parts by weight of general filler, based on 65 to 100 parts by weight of butyl rubber and 100 parts by weight of the raw material rubber mixed with 0 to 35 parts by weight of a resinous vulcanization additive such as neoprene; 20 to 60 parts by weight of the high crystalline micrographite; 3 to 15 parts by weight of an alkyl phenol vulcanization resin; 0-20 parts by weight of castor oil; And 3 to 10 parts by weight of zinc oxide for resin crosslinking.

또한, 수명 향상을 위한 가류 블래더용 고무 조성물의 제조방법은, 고무 중합체를 소련하고(素練, mastication), 가공조제, 일반 충전제 및 오일의 순서대로 첨가하되, 미분산된 충전제를 청소하며, 그 사이에 열전도성 첨가제(고결정성 미세흑연, 아세틸렌 블렉)를 첨가하는 제 1 공정; 제 1 마스터 배치(Master batch) 1/2, 네오프렌 및 제 1 마스터 배치 1/2의 순서대로 혼합하는 제 2 공정; 및 상기 제 2 공정으로부터의 제 2 마스터 배치 1/2, 레진(resin), ZnO 및 제 2 마스터 배치 1/2의 순서대로 혼합하는 제 3 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 마스터 배치는 원료고무와 첨가제를 투입하여 분산시킴으로써 형성된 배합고무를 의미한다.
In addition, the manufacturing method of the rubber composition for vulcanizing bladder for improving the life, the rubber polymer is used in the order of mastication, processing aids, general fillers and oils, while cleaning the undispersed fillers, A first step of adding a thermally conductive additive (highly crystalline micrographite, an acetylene block) between them ; A second process of mixing in order of first master batch 1/2, neoprene and first master batch 1/2; And a third process of mixing in order of the second master batch 1/2, the resin, ZnO and the second master batch 1/2 from the second process. Here, the master batch means a compound rubber formed by dispersing the raw material rubber and additives.

본 발명의 열전도도를 향상을 위해 사용되는 충전제는, 흑연이 함유된 화석을 채취, 분리 및 정제하거나, 또는 2000℃ 이상에서 하소시키는 경우, 충전제의 결정화도(Lc)가 30㎚ 내지 300㎚ 또는 그 이상이고 순도가 80% 내지 99%이며 첨가물 자체의 열전도도가 100W/mK 내지 200W/mK인 고결정성 미세흑연을 사용한다.Fillers used to improve the thermal conductivity of the present invention, when the fossil containing graphite is collected, separated and purified, or calcined at 2000 ℃ or more, the crystallinity (Lc) of the filler is 30nm to 300nm or its High crystalline micrographite having a purity of 80% to 99% and the thermal conductivity of the additive itself is 100W / mK to 200W / mK.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 배합의 공정성이 개선되고, 열전도도 특성이 향상되며, 가류 시간의 단축과 같은 특유의 효과를 발휘할 수 있다.According to the present invention for achieving the above object, the processability of the compounding is improved, the thermal conductivity characteristics are improved, and the specific effects such as shortening of the vulcanization time can be exhibited.

상기 가류 블래더용 고무 조성물은, 부틸 고무 65 내지 100 중량부, 및 수지 가류 첨가제로서 네오프렌 0 내지 35 중량부를 혼합한 원료 고무 100 중량부를 기준으로 하여, 일반 충전제 10 내지 60 중량부; 고결정성 미세흑연 20 내지 60 중량부; 알킬페놀 가류 수지 3 내지 15 중량부; 케스터오일 0 내지 20 중량부; 및 수지 가교를 위한 산화아연 3 내지 10 중량부를 첨가한다.The rubber composition for vulcanizing bladder may include 10 to 60 parts by weight of a general filler based on 65 to 100 parts by weight of butyl rubber and 100 parts by weight of raw rubber mixed with 0 to 35 parts by weight of neoprene as a resin vulcanization additive; 20 to 60 parts by weight of high crystalline micrographite; 3 to 15 parts by weight of an alkylphenol vulcanized resin; 0 to 20 parts by weight of castor oil; And 3 to 10 parts by weight of zinc oxide for resin crosslinking.

여기서, "일반 충전제"라는 용어는 범용 카본블랙, 실리카 등의 원료 고무에 사용되는 충전제를 지칭하며, 일반적으로 가류 블래더용 고무 조성물에는 퍼니스 블랙(Furnace Black, 일반명)을 사용하는 것이 바람직하다.
Herein, the term "general filler" refers to a filler used for raw rubber such as general-purpose carbon black and silica, and in general, it is preferable to use a furnace black (Furnace Black) as the rubber composition for vulcanizing bladder.

본 발명에 따르면, 일반 충전제 및 열전도성 충전제를 사용하는 종래 기술과 비교할 경우, 고무 조성물의 물리적 특성을 저하시키지 않으면서, 원활한 배합 공정을 가능하게 함으로써 작업 공정성을 높이고, 열전도도를 현저히 향상시켜서 가류 공정 시간을 단축시키고 수명을 연장시킬 수 있는 고무 조성물이 수득되었다.
According to the present invention, when compared with the prior art using ordinary fillers and thermally conductive fillers, it is possible to smoothly blend the process without lowering the physical properties of the rubber composition, thereby increasing the work processability and significantly improving the thermal conductivity to vulcanize. Rubber compositions have been obtained that can shorten process time and extend life.

이하, 본 발명은 다음의 제조예, 비교예, 실시예 및 시험예를 통하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through the following Preparation Examples, Comparative Examples, Examples and Test Examples. However, these do not limit the technical scope of the present invention.

<제조예> 열전도성 충전제의 배합 방법<Production Example> Mixing method of thermally conductive filler

일반적으로 고무 조성물을 제조할 경우, 종래 기술의 혼합 방법을 사용하면, 열전도성 충전제와 고무의 결합력이 떨어져서 분산의 어려움이 따른다. In general, when preparing a rubber composition, using the prior art mixing method, the bonding strength between the thermally conductive filler and the rubber is reduced, which leads to difficulty in dispersion.

대한민국 특허 제10-0837081호에 기재되어 있는 3-배치식 혼합 방식을 사용하여도 배합에 대한 문제는 그리 없으나, 제품을 제조한 후, 이를 실제 사용하는 경우 그 제품에서 발생되는 기포로 인해 블래더의 수명이 단축되는 문제가 존재한다.There is no problem of mixing even if the 3-batch mixing method described in Korean Patent No. 10-0837081 is used, but if the product is manufactured and then used in practice, it is bladder due to bubbles generated in the product. There is a problem that the life of the shortening.

이에, 일반적인 마스터 배치 및 파이널 배치(final batch)의 순서의 종래 기술의 혼합 방법이 아닌, 3-배치식 혼합 방식의 배합 방법을 추가로 변경하여 적용하였다.Therefore, the mixing method of the three-batch mixing method was applied by further changing and applying the mixing method of the prior art mixing method of the order of general master batch and final batch.

제 1 공정에서, 고무 중합체를 30 내지 50초 또는 그 이상 동안 소련한 후, 가공조제, 퍼니스 블랙 계통의 일반 충전제 및 오일을 순서대로 첨가한 후, 믹서기 내부의 고무의 뭉침 현상을 막기 위해, 배합 공정에서 상기 믹서기의 램(ram)을 올려서 믹서기 내부에 뭉쳐있는 배합 고무가 잘 배합될 수 있게 조정하도록 청소를 약 8초 내지 약 20초 동안 실시하는데, 이때 청소 시간이 20초를 초과하는 경우에는 충전제들의 비산으로 인해 물성이 달라 질 수 있다. 청소 시간에 열전도성 첨가제를 첨가하고, 40 내지 60rpm 및 40 내지 60℃ 온도제어장치(TCU; temperature control unit) 온도의 조건 하에서 혼합한다.In the first process, after the rubber polymer is soaked for 30 to 50 seconds or more, the processing aid, the general filler of the furnace black system and the oil are sequentially added, and then blended to prevent agglomeration of the rubber inside the blender. to raising the ram (ram) of the blender in the step for cleaning to be adjusted so that the rubber compound which stick together inside the mixer may be well blended for about 8 seconds to about 20 seconds, at this time if the cleaning time exceeds 20 seconds, The scattering of fillers can lead to different physical properties. At the time of cleaning, the thermally conductive additive is added and mixed under conditions of 40 to 60 rpm and 40 to 60 ° C. temperature control unit (TCU) temperature.

기본 배합에서는 분산이 어려운 소재부터 첨가하는 것이 일반적이지만, 열전도성 첨가제, 특히 고결정성 미세흑연은 배합 고무와 화학적으로 결합할 수 있는 분자 쇄가 거의 존재하지 않으며 고유의 이형성(lubricity) 때문에 일반 충전제와의 결합력을 저해시킬 수 있다. 블래더는 고온 고압의 조건 하에서 사용하는 만큼 사용 중에 결합력이 저하되어서 배합 방법에 따라 수명을 단축시킬 수 있는 우려가 있다. 이에 대해, 먼저 제품 수명 및 물성을 죄우하는 일반 충전제를 첨가하여 베합 고무와 잘 분산시키고, 이어서 상대적으로 결합력이 약한 고결정형 미세흑연을 물리적 결합을 할 수 있는 수준으로만 첨가 및 혼합하여 목적하는 열전도도를 달성한다.In basic formulations, it is common to add materials that are difficult to disperse, but thermally conductive additives, especially high crystalline micrographite, have little molecular chains that can chemically bond with the compounding rubber and due to their inherent lubricity, May inhibit the binding force of the. As the bladder is used under high temperature and high pressure conditions, there is a fear that the bonding force may decrease during use, and thus the life may be shortened depending on the compounding method. On the other hand, first, a general filler, which constrains product life and physical properties, is added to disperse well with the rubber compound, and then, the relatively low-bonding high-crystalline micrographite is added and mixed only to a level capable of physically bonding to the desired thermal conductivity. To achieve the degree.

제 2 공정에서, 네오프렌의 분산성을 위하여 제 1 마스터 배치의 반(1/2)에 해당하는 제 1 마스터 배치 1/2, 네오프렌 및 제 1 마스터 배치 1/2을 순서대로 첨가하여 40 내지 60rpm 및 40 내지 60℃ TCU 온도의 조건 하에서 혼합한다.In the second process, the first master batch 1/2, the neoprene and the first master batch 1/2 corresponding to half (1/2) of the first master batch for the dispersibility of the neoprene are added in order to 40 to 60 rpm And under conditions of 40 to 60 ° C. TCU temperature.

제 3 공정에서, 레진의 분산을 돕기 위해 상기 제 2 공정으로부터의 제 2 마스터 배치 1/2, 레진, ZnO 및 제 2 마스터 배치 1/2를 40 내지 50rpm 및 40 내지 60℃ TCU 온도의 조건 하에서 혼합한다.In a third process, the second master batch 1/2, the resin, ZnO and the second master batch 1/2 from the second process are subjected to 40-50 rpm and 40-60 ° C. TCU temperatures to aid in dispersion of the resin. Mix.

또한, 열전도성 첨가제는 필요에 따라 제 1 공정 및 제 2 공정에서 첨가할 수 있다. In addition, a thermally conductive additive can be added in a 1st process and a 2nd process as needed.

<비교예 1 및 2><Comparative Examples 1 and 2>

아래 표 1에 예시된 바와 같이, 비교예 1은 마스터 배치 및 파이널 배치로만 이루어지는 종래 기술의 배합 방법이며, 비교예 2는 고무 중합체, 가공조제, 열전도성 첨가제 및 오일을 순서대로 첨가하는 제 1 공정, 제 1 마스터 배치와 네오프렌을 혼합한 후, 일반 충전제의 순서대로 첨가하는 제 2 공정, 및 상기 제 2 공정으로부터의 제 2 마스터 배치 1/2, 레진 및 ZnO의 순서대로 혼합하는 제 3 공정을 포함하는 3-배치식 혼합 방식으로 제조하였다.As illustrated in Table 1 below, Comparative Example 1 is a prior art compounding method consisting only of a master batch and a final batch, and Comparative Example 2 is a first process of sequentially adding a rubber polymer, a processing aid, a thermal conductive additive and an oil , A second step of mixing the first master batch and neoprene, and then adding the second filler in the order of the general filler, and a third step of mixing the second master batch 1/2 from the second step, resin and ZnO in this order. It was prepared in a three-batch mixing mode.

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

실시예 1은 고무 중합체를 소련하고, 가공조제, 일반충전제 및 오일을 순서대로 첨가하되, 미분산된 충전제를 청소하며, 그 사이에 열전도성 첨가제를 첨가하는 제 1 공정; 제 1 마스터 배치 1/2, 네오프렌 및 제 1 마스터 배치 1/2를 순서대로 혼합하는 제 2 공정; 및 상기 제 2 공정으로부터의 제 2 마스터 배치 1/2, 레진, ZnO 및 제 2 마스터 배치 1/2를 순서대로 혼합하는 제 3 공정을 포함하는 3-배치식 혼합 방식으로 제조하였다.Example 1 is a method of solubilizing a rubber polymer, adding processing aids, general fillers and oils in order, cleaning undispersed fillers, and adding a thermally conductive additive therebetween. First process; A second process of mixing the first master batch 1/2, the neoprene and the first master batch 1/2 in order; And a third process of sequentially mixing the second master batch 1/2, the resin, ZnO and the second master batch 1/2 from the second process.

구성성분의 양(단위: 중량부)Amount of ingredient in weight parts 성분ingredient 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 부틸 고무Butyl rubber 9595 9595 9595 네오프렌Neoprene 55 55 55 퍼니스 블랙(N220)Furnace black (n220) 6060 3030 4040 고결정성 미세흑연High Crystalline Fine Graphite 3030 3030 3030 레진Resin 88 88 88 산화아연Zinc oxide 55 55 55 캐스터 오일Caster oil 66 66 66

<시험예 1>&Lt; Test Example 1 >

상기 표 1의 각 고무 조성물을 핫프레스(hot press)로 60분 동안 가압하여 두께 3㎜의 판을 제조한 후, ASTM 관련 규정에 의해 경도, 300% 모듈러스(Modulus), 인장강도 및 신율에 대해 측정하고, 노화(aging) 전 및 노화 후(100℃ × 24시)에 열전도도 및 피로도 시험을 각각 측정하였으며, 그 결과는 다음의 표 2에 제시한다.Each rubber composition of Table 1 was pressed for 60 minutes by a hot press to produce a plate having a thickness of 3 mm, and then hardness, 300% modulus, tensile strength, and elongation according to ASTM-related regulations. The thermal conductivity and fatigue test were measured before and after aging (100 ° C. × 24 hours), and the results are shown in Table 2 below.

구분division 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 경도(Shore A)Hardness (Shore A) 6666 6666 6666 300% 모듈러스300% modulus 5454 5555 5656 인장강도(kgf/cm2)Tensile Strength (kg f / cm 2 ) 130130 141141 140140 신율(%)Elongation (%) 650650 700700 700700 열전도도Thermal conductivity 0.360±0.030.360 ± 0.03 0.365±0.030.365 ± 0.03 0.365±0.030.365 ± 0.03 피로도 시험
(Demattia)
Fatigue test
(Demattia)
노화 전Before aging 7만5천75,000 10만100,000 10만100,000
노화 후
100℃× 24시
After aging
100 ℃ × 24 hours
2만5천25,000 8만80,000 10만100,000
완제품 평가Finished product evaluation 현상phenomenon

Figure 112011083814897-pat00001
Figure 112011083814897-pat00001
Figure 112011083814897-pat00002
Figure 112011083814897-pat00002
Figure 112011083814897-pat00003
Figure 112011083814897-pat00003
사용 횟수Usage count 200회 미만Less than 200 215회Episode 215 320회320 times

* 경도는 그 수치가 높을수록 딱딱함을 의미한다.* Hardness means higher hardness.

* 인장 물성(300% 모듈러스, 인장강도, 신율)은 그 수치가 높을수록 각 특성이 우수함을 의미한다.* Tensile properties (300% modulus, tensile strength, elongation) means that the higher the value, the better each characteristic.

* 피로도 시험은 그 횟수가 높은 수록 내구성, 예컨대 내피로도(fatigue resistance)가 높음을 의미한다.* Fatigue test means that the higher the number of times, the higher the durability, for example, fatigue resistance.

* 열전도도는 그 수치가 높을수록 열전달이 우수함을 나타낸다.* The higher the value, the better the heat transfer.

* 완제품 평가는 실제 가류 블래더를 사용한 후 내부에서 나타나는 현상(형태 변화)을 나타낸 것이며, 사용 횟수는 실제 수명이며 그 수치가 높을수록 긴 수명을 나타낸다. * Finished product evaluation shows the phenomenon (form change) that occurs internally after the actual vulcanization bladder is used. The number of times of use is the actual life, and the higher the value, the longer the life.

상기 표 2에서 나타낸 바와 같이, 통상적인 방식에서는 물성 및 피로 특성이 불량한 것으로 나타나고, 비교예 2에서는 통상적인 방식과 비교하여 물성 및 피로 특성이 우수하게 나왔다. 실시예 1은 물성 및 열전도도는 비교예 2와 동등 수준으로 나오며, 노화 후 피로 특성은 더 우수한 결과를 얻었다. 비교예 1 및 2는, 고결정성 미세흑연에 의한 일반 충전제와의 결합 방해에 따라, 완제품을 실제로 사용하면, 기포와 같은 불량을 야기시키며, 그 현상은 상기 표에 나타낸 것과 같으며, 실시예 1은 비교예 1 및 2에서보다 100회 이상 긴 수명을 나타냈다.
As shown in Table 2, the physical properties and fatigue properties were shown to be poor in the conventional manner, and in Comparative Example 2, the physical and fatigue properties were superior to those in the conventional manner. In Example 1, physical properties and thermal conductivity are shown to be on the same level as Comparative Example 2, and fatigue characteristics after aging have better results. In Comparative Examples 1 and 2, when the finished product is actually used due to the interference with the general filler due to the high crystalline micrographite, it causes defects such as bubbles, and the phenomenon is as shown in the above table. Has a lifespan of at least 100 times than in Comparative Examples 1 and 2.

Claims (6)

고무 중합체를 소련하고, 가공조제, 일반 충전제 및 오일을 순서대로 첨가하되, 미분산된 충전제를 청소하며, 그 사이에 열전도성 첨가제를 첨가하는 제 1 공정;
제 1 마스터 배치(Master batch) 1/2, 네오프렌 및 제 1 마스터 배치 1/2를 순서대로 혼합하는 제 2 공정; 및
상기 제 2 공정으로부터의 제 2 마스터 배치 1/2, 레진(resin), ZnO 및 제 2 마스터 배치 1/2를 순서대로 혼합하는 제 3 공정을 포함하는
3-배치식 혼합 방식을 사용하는 고무 조성물의 제조방법.
A first process in which a rubber polymer is used, a processing aid, a general filler and an oil are added in order, the undispersed filler is cleaned, and a thermally conductive additive is added therebetween;
A second process of mixing the first master batch 1/2, the neoprene and the first master batch 1/2 in order; And
And a third step of mixing the second master batch 1/2, the resin, ZnO and the second master batch 1/2 from the second process in order.
Process for producing a rubber composition using a three-batch mixing method.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 공정의 고무 중합체의 소련 시간이 30 내지 50초인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1,
The Soviet Union time of the rubber polymer of the first step is 30 to 50 seconds, characterized in that the manufacturing method.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 공정의 청소 시간이 8 내지 20초인 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1,
The cleaning time of the said 1st process is a manufacturing method characterized by the above-mentioned.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 공정의 열전도성 첨가제를 40 내지 60rpm 및 40 내지 60℃ 온도제어장치(TCU; temperature control unit) 온도의 조건 하에서 첨가하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1,
The thermally conductive additive of the first process is characterized in that the addition of 40 to 60rpm and 40 to 60 ℃ temperature control unit (TCU) temperature conditions.
청구항 1에 있어서,
상기 제 3 공정의 혼합을 40 내지 60rpm 및 40 내지 60℃ TCU 온도의 조건 하에서 실시하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1,
Mixing of the third process is carried out under the conditions of 40 to 60rpm and 40 to 60 ℃ TCU temperature.
청구항 1에 있어서,
상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정 사이에 열전도성 첨가제를 추가로 첨가하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method according to claim 1,
And further adding a thermally conductive additive between the first step and the second step.
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