KR101379333B1 - 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더 - Google Patents

타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더 Download PDF

Info

Publication number
KR101379333B1
KR101379333B1 KR1020110145797A KR20110145797A KR101379333B1 KR 101379333 B1 KR101379333 B1 KR 101379333B1 KR 1020110145797 A KR1020110145797 A KR 1020110145797A KR 20110145797 A KR20110145797 A KR 20110145797A KR 101379333 B1 KR101379333 B1 KR 101379333B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber
bladder
tire
weight
carbon black
Prior art date
Application number
KR1020110145797A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130077210A (ko
Inventor
강진우
Original Assignee
한국타이어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국타이어 주식회사 filed Critical 한국타이어 주식회사
Priority to KR1020110145797A priority Critical patent/KR101379333B1/ko
Publication of KR20130077210A publication Critical patent/KR20130077210A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101379333B1 publication Critical patent/KR101379333B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/08—Building tyres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22—Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 타이어의 가류 블래더용 조성물과 이를 이용하여 제조된 가류 블래더에 관한 것으로서, 상기 가류 블래더용 고무 조성물은 부틸 고무(butyl Rubber) 100 중량부, 및 상기 부틸 고무 100 중량부에 대하여 요오드(I2) 흡착량이 190 내지 205mg/g이고, STSA 비표면적이 151 내지 163m2/g이고, DBP 흡유량이 128 내지 140㎖/100g이고, cDBP 흡유량이 88 내지 105㎖/100g이고, TINT 값이 135 내지 150인 카본 블랙 45 내지 65 중량부를 포함한다.
상기 타이어 가류 블래더용 고무 조성물은 카본블랙의 높은 보강성으로 가류 블래더의 높은 신축성을 유지하면서도, 내열성 및 내열노화성을 보다 향상시킬 수 있어 그 수명이 길다.

Description

타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더{CURING BLADDER COMPOSITION FOR TIRE AND CURING BLADDER MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 타이어의 가류 블래더용 조성물과 이를 이용하여 제조된 가류 블래더에 관한 것으로서, 상세하게는 블래더에 초고(very high)표면적을 가지는 카본블랙을 사용하여 블래더의 신축성 및 내열노화성을 향상시킨 그린 타이어 가류 블래더용 고무 조성물과 이로부터 제조된 가류 블래더에 관한 것이다.
일반적인 타이어 제조시, 타이어 성형 공정에서 완성된 그린 타이어를 가류 금형에 넣고, 그린 타이어 내/외측에서 열과 압력을 가한 상태에서 일정 시간 동안 가류시킴으로써, 타이어 고무 배합과정에서 혼합된 가류제와 고무 분자를 가교시켜 타이어 고무의 안정된 고유 성질을 얻도록 하는 가류 작업을 실시하고 있다.
상기 타이어 가류 작업에서 열과 압력이 타이어 내측에 작용되도록 하기 위해 타이어 내측에 가류 블래더를 설치하고 가류 블래더 내에 스팀과 불활성 가스를 공급하여 가류 블래더를 팽창시킴으로 그린 타이어가 금형에 밀착되게 된다.
이때 사용되는 가류 블래더 내부에 가열 매체로는 일정 압력의 스팀(Steam)이 공급되고, 가압 매체로는 불활성 가스가 사용된다. 상기와 같이 가류 블래더 내부에 스팀과 불활성 가스를 공급하는 가류 방법은 열효율 측면에서 경제적인 장점이 있지만, 고온의 스팀과 상온의 불활성 가스의 혼합에 의한 응축수(Condensed Water) 생성으로 이를 배출하기 위한 단계가 필요하게 되며 응축수 배출 후에도 상온의 불활성 가스 유입으로 응축수가 생성되며 가류 중 타이어 그린 타이어 내 상하 온도 편차를 유발시키며 이로 인한 타이어 품도 저하와 가류 블래더 수명 저하가 발생한다.
일반적으로 가류기 온도는 그린타이어 외부를 가류하여 타이어 외형을 결정하기 위한 몰드 온도와 그린타이어 내부를 가류하는 가류 블래더의 온도에 영향을 받고, 가류 블래더 온도는 내부 스팀 온도와 가류 블래더 열전도도에 의해 영향을 받는다.
또한 블래더의 재료는 고무이며 고무는 크게 천연고무와 합성고무로 분류된다. 새로 개발된 합성고무 중에는 생분해성이 있는 소재도 있지만 대부분의 합성고무는 그렇지 못하다. 일반적으로 열전달 매체의 열을 그린타이어에 전달하는 가류 블래더의 재료가 합성고무인 부틸 고무이기 때문에 재생성이 떨어진다.
상기 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 부틸고무는 열전도성이 매우 낮기 때문에 내부 열원을 그린타이어로 전달시키는데 어려움이 있으며, 상기 블래더는 반복적인 팽창 및 수축과 고신율의 가혹한 사용 조건으로 인하여 피로를 지속적으로 받게 된다.
따라서, 상기 블래더용 고무 조성물에 있어서 열전도도가 우수하고 반복피로에도 요구물성을 유지하도록 하는 것이 가장 중요한 기술적 과제이다.
한편, 종래의 기술로서 선행특허문헌 1(KR10-0332682 B1)에 기재된 발명은 부틸고무에 카본블랙, 파리핀 오일, 아미드 및 아민계 혼합물을 포함하는 블래더용 고무 조성물에 대한 것이다. 내열노화성에 대한 보강효과가 미미하여 블래더의 사용수명 연장에 있어서도 만족할 만한 성과가 나타나지 않는다는 문제점이 있다.
선행특허문헌 2(KR10-0474575 B1)에 기재된 발명은 부틸고무에 보강제로 알루미늄 하이드로옥사이드 하이드레이트를 사용한 가류 블래더용 고무 조성물에 대한 것이다. 그러나 열전도도가 향상에 따른 가류시간의 감소 효과가 있으나, 그 정도가 매우 작고, 내열노화성에 대한 보강효과 역시 크지 않아 블래더의 사용수명 연장 효과가 거의 없다는 문제점이 있다.
KR 10-0332682 B1 KR 10-0474575 B1
본 발명의 목적은 높은 신축성을 유지하면서도 내열성 및 내열노화성을 보다 향상시킬 수 있는 타이어 가류 블래더용 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 타이어 가류 블래더용 고무 조성물을 이용하여 제조한 가류 블래더를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류 블래더용 고무 조성물은 부틸 고무(butyl Rubber) 100 중량부, 및 상기 부틸 고무 100 중량부에 대하여 요오드(I2) 흡착량이 190 내지 205mg/g이고, STSA 비표면적이 151 내지 163m2/g이고, DBP 흡유량이 128 내지 140㎖/100g이고, cDBP 흡유량이 88 내지 105㎖/100g이고, TINT 값이 135 내지 150인 카본 블랙 45 내지 65 중량부를 포함한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가류 블래더는 상기 가류 블래더용 고무 조성물을 이용하여 제조한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 가류 블래더용 고무 조성물은 부틸 고무(butyl Rubber) 100 중량부, 및 상기 부틸 고무 100 중량부에 대하여 요오드(I2) 흡착량이 190 내지 205mg/g이고, STSA 비표면적이 151 내지 163m2/g이고, DBP 흡유량이 128 내지 140㎖/100g이고, cDBP 흡유량이 88 내지 105㎖/100g이고, TINT 값이 135 내지 150인 카본 블랙 45 내지 65 중량부를 포함한다.
상기 부틸 고무는 많은 양의 이소부틸렌 단위와 소량의 이소프렌이 분자 속에 불규칙적으로 분포되어 있는 고분자물질로서, 통상적으로 0.5 내지 2.5 몰%의 포화도를 갖는 이소부틸렌-이소프렌 공중합체 고무이다. 부틸 고무는 일반적인 조건하에서는 무정형이나, 잡아늘이면 섬유처럼 결정화하게 되며, 고무 속의 이소프렌은 대체로 1,4-결합구조로 되어 있으므로, 선상의 중합체로 생성되며, 천연고무와는 달라서 냉각하여도 결정화하지 않으며, -50℃에서도 신축성을 잃지 않는다.
또한, 상기 부틸 고무는 내약품성이 우수하고 가스투과성이 아주 낮으며 실리콘을 제외한 그 밖의 다른 탄성체들보다는 산소에 의한 노화에 대하여 민감하지 않고 산화에 의하여 부스러지기보다는 오히려 연화된다. 천연고무보다도 오존에 잘 견디며 내산성이 크고 내용매성도 좋으며 또한 기계적, 전기적 성질도 우수하여 타이어의 튜브, 튜브 없는 타이어의 내장용 등으로 많이 쓰이며 그밖에 기계적 제품의 생산에도 사용되고 있다.
상기 타이어 가류 블래더용 고무 조성물은 보강성 충진제로서 카본블랙이 포함된다. 일반적으로 상기 카본 블랙은 고무 사슬과의 강한 물리적 및 화학적 결합을 갖는 특이한 구조와 함께 이들 카본 블랙 입자들끼리 서로 삼차원적 그물망을 형성할 수 있기 때문에 고무 조성물의 보강제 및 물성 증대 목적으로 현재까지 가장 많이 사용되는 충전제이다.
상기 타이어 가류 블래더용 고무 조성물은 상기 부틸 고무(butyl Rubber) 100 중량부에 대하여 카본 블랙 45 내지 65 중량부를 포함하며, 상기 카본블랙은 초고(very high)-표면적을 가지는 카본블랙으로서, 구체적으로는 요오드(I2) 흡착량이 190 내지 205mg/g이고, STSA 비표면적이 151 내지 163m2/g이고, DBP 흡유량이 128 내지 140㎖/100g이고, cDBP 흡유량이 88 내지 105㎖/100g이고, TINT 값이 135 내지 150인 것이다.
상기 카본블랙에 의하는 경우 상기 가류 블래더 고무의 보강성을 극대화하여 내열성 및 내열노화성을 강화시킬 수 있다. 상기 카본블랙은 요오드 흡착량이 190mg/g 미만이 되는 경우 보강성 및 내마모성이 저하되며, 205mg/g을 초과하는 경우 신장율이 저하되는 문제가 발생한다. STSA 비표면적이 151m2/g 미만인 경우 보강성 및 내마모성이 저하되며, 163m2/g 초과하는 경우 신장율이 저하되는 문제가 발생한다. DBP 흡유량이 128㎖/100g 미만인 경우 내열성 및 내마모성이 저하되고, 140㎖/100g을 초과하는 경우 신장율이 저하되는 문제가 발생한다. 또한, cDBP 흡유량이 88㎖/100g 미만인 경우 내열성 및 내마모성이 저하되고, 105㎖/100g을 초과하는 경우 신장율이 저하되는 문제가 발생한다.
상기 카본블랙은 상기 부틸 고무 100 중량부에 대하여 45 내지 65 중량부로 포함된다. 상기 카본블랙이 45중량부 미만인 경우 보강성 및 내마모성이 저하되는 문제가 발생하고, 65중량부를 초과하는 경우 신장율 및 노화전후의 신장율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 타이어 가류 블래더용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 커플링제, 노화방지제, 연화제 및 점착제 등의 각종의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 각종의 첨가제는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 이들의 함량은 통상적인 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.
상기 가류제로는 유황계 가류제를 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 유황계 가류제는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(colloid) 황 등의 무기 가류제를 사용할 수 있다. 상기 유황 가류제로는 구체적으로 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있다.
상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 6 중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.
상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다.
상기 가류촉진제로는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 크산테이트계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 술펜아미드계 가류촉진제로는, 예컨대 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 술펜아미드계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 티아졸계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아질디설파이드(MBTS), 2-머캅토벤조티아졸의 나트륨염, 2-머캅토벤조티아졸의 아연염, 2-머캅토벤조티아졸의 구리염, 2-머캅토벤조티아졸의 시클로헥실아민염, 2-(2,4-디니트로페닐)머캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸4-모르폴리노티오)벤조티아졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티아졸계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 티우람계 가류촉진제로는, 예컨대 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티우람계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 티오우레아계 가류촉진제로는, 예컨대 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티오우레아계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 구아니딘계 가류촉진제로는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 구아니딘계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 디티오카르밤산계 가류촉진제로는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리딘의 착염, 헥사데실이소프로필디티오카르밤산아연, 옥타데실이소프로필디티오카르밤산아연 디벤질디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르밤산피페리딘, 디메틸디티오카르밤산셀레늄, 디에틸디티오카르밤산텔루늄, 디아밀디티오카르밤산카드뮴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 디티오카르밤산계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 가류촉진제로는, 예컨대 아세트알데히드-아닐린 반응물, 부틸알데히드-아닐린 축합물, 헥사메틸렌테트라민, 아세트알데히드-암모니아 반응물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 이미다졸린계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물을 사용할 수 있고, 상기 크산테이트계 가류촉진제로는, 예컨대 디부틸크산토겐산아연 등의 크산테이트계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 6 중량부로 포함될 수 있다.
상기 가류촉진조제는 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 무기계 가류촉진조제, 유기계 가류촉진조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 무기계 가류촉진조제로는 산화아연(ZnO), 탄산아연(zinc carbonate), 산화마그네슘(MgO), 산화납(lead oxide), 수산화 칼륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 유기계 가류촉진조제로는 스테아린산, 스테아린산 아연, 팔미트산, 리놀레산, 올레산, 라우르산, 디부틸 암모늄-올레이트(dibutyl ammonium oleate), 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
특히, 상기 가류촉진조제로서 상기 산화아연과 상기 스테아린산을 함께 사용할 수 있으며, 이 경우 상기 산화아연이 상기 스테아린산에 녹아 상기 가류촉진제와 유효한 복합체(complex)를 형성하여, 가황 반응 중 유리한 황을 만들어냄으로써 고무의 가교 반응을 용이하게 한다.
상기 산화아연과 상기 스테아린산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 및 0.1 내지 3 중량부로 사용할 수 있다. 상기 산화아연과 상기 스테아린산의 함량이 상기 범위 미만인 경우 가황 속도가 느려 생산성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 스코치 현상이 발생하여 물성이 저하될 수 있다.
상기 연화제는 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위하여 또는 가황 고무의 경도를 저하시키기 위하여 고무 조성물에 첨가되는 것으로, 고무 배합시나 고무 제조시에 사용되는 오일류 기타 재료를 의미한다. 상기 연화제는 가공오일(Process oil) 또는 기타 고무 조성물에 포함되는 오일류를 의미한다. 상기 연화제로는 석유계 오일, 식물유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 석유계 오일로는 파라핀계 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 파라핀계 오일의 대표적인 예로 미창 오일 주식회사의 P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6 등을 들 수 있고, 상기 나프텐계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 N-1, N-2, N-3 등을 들 수 있으며, 상기 방향족계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 A-2, A-3 등을 들 수 있다.
그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 상기 방향족계 오일에 포함된 폴리사이클릭 아로마틱 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, 이하 PAHs라 한다)의 함량이 3 중량% 이상일 때는 암 유발 가능성이 높은 것으로 알려진바, TDAE(treated distillate aromatic extract) 오일, MES(mild extraction solvate) 오일, RAE(residual aromatic extract) 오일 또는 중질 나프텐성 오일을 바람직하게 사용할 수 있다.
특히, 상기 연화제로서 사용하는 오일은 상기 오일 전체에 대하여 PAHs 성분의 총 함량이 3중량% 이하이고, 동점도가 95 이상(210℉ SUS), 연화제 내의 방향족 성분이 15 내지 25중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58중량%인 TDAE 오일을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 TDAE 오일은 상기 TDAE 오일을 포함한 가류 블래더용 고무의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.
상기 식물유지로는 피마자유, 면실유, 아마인유, 카놀라유, 대두유, 팜유, 야자유, 낙화생유, 파인유, 파인타르, 톨유, 콘유, 쌀겨기름, 홍화유, 참기름, 올리브유, 해바라기유, 팜핵유, 동백유, 호호바유, 마카다미아너트유, 사플라워 오일, 동유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 150 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다.
상기 노화방지제는 산소에 의해서 타이어가 자동 산화되는 연쇄반응을 정지시키기 위하여 사용되는 첨가제이다. 상기 노화방지제로는 아민계, 페놀계, 퀴놀린계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염, 왁스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
상기 아민계 노화방지제로는 N-페닐-N'-(1,3-디메틸)-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디아릴-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-사이클로헥실 p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-옥틸-p-페닐렌디아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 페놀계 노화방지제로는 페놀계인 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-이소부틸리덴-비스(4,6-디메틸페놀), 2,6-디-t-부틸-p-크레졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 퀴놀린계 노화방지제로는 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 및 그 유도체를 사용할 수 있고, 구체적으로 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-아닐리노-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-도데실-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 왁스로는 바람직하게 왁시 하이드로카본을 사용할 수 있다.
상기 노화방지제는 노화 방지 작용 이외에 고무에 대한 용해도가 커야 하고, 휘발성이 작고 고무에 대하여 비활성이어야 하며, 가황을 저해하지 않아야 한다는 등의 조건을 고려할 때, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
상기 점착제는 고무와 고무 사이의 접착(tack) 성능을 더욱 향상시켜 주고, 충전제와 같은 기타 첨가제들의 혼합성, 분산성 및 가공성을 개선시켜 고무의 물성 향상에 기여한다.
상기 점착제로는 로진(rosin)계 수지 또는 테르펜(terpene)계 수지와 같은 천연수지계 점착제와 석유수지, 콜타르(coal tar) 또는 알킬 페놀계 수지 등의 합성수지계 점착제를 사용할 수 있다.
상기 로진계 수지는 로진 수지, 로진 에스터 수지, 수소첨가 로진 에스터 수지, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 테르펜계 수지는 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 석유수지는 지방족계 수지, 산 개질 지방족계 수지, 지환족계 수지, 수소첨가 지환족계 수지, 방향족계(C9) 수지, 수소첨가 방향족계 수지, C5-C9 공중합 수지, 스티렌 수지, 스티렌 공중합 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 콜타르는 쿠마론-인덴 수지(coumarone-indene resin)일 수 있다.
상기 알킬 페놀 수지는 p-터트-알킬 페놀 포름알데하이드 수지 또는 레조시놀 포름알데하이드 수지일 수 있고, 상기 p-터트-알킬 페놀 포름알데하이드 수지는 p-터트-부틸-페놀 포름알데하이드 수지, p-터트-옥틸-페놀 포름알데하이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 점착제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 13 중량부로 포함될 수 있다. 상기 점착제의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 5 중량부 미만이면 접착 성능이 불리해질 수 있고, 13 중량부 초과이면 고무 물성이 저하될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 가류 블래더는 상기 타이어 가류 블래더용 고무 조성물을 이용하여 제조된다. 상기 타이어 가류 블래더용 고무 조성물을 이용하여 가류 블래더를 제조하는 방법은 종래에 가류 블래더의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한 바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물은 카본블랙의 높은 보강성으로 가류 블래더의 높은 신축성을 유지하면서도, 내열성 및 내열노화성을 보다 향상시킬 수 있어 그 수명이 길다.
이에 따라 상기 가류 블래더용 고무 조성물을 사용하는 경우 원가절감 및 설비의 단순화 효과를 가져올 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[ 제조예 : 고무 조성물의 제조]
하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 및 비교예에 따른 가류 블래더 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
부틸고무1 ) 100 100 100 100 100 100 100 100
카본블랙12 ) 45 55 65 40 70 - - -
가본블랙23 ) - - - - - 59 - -
카본블랙34 ) - - - - - 55 -
카본블랙45 ) - - - - - - 56
연화제 5 5 5 5 5 5 5 5
촉진제6 ) 5 5 5 5 5 5 5 5
점착제 11 11 11 11 11 11 11 11
스테아린산 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
(단위: 중량부)
1) 부틸고무: 이소프렌 이소부틸 고무
2) 카본블랙1: 요오드(I2) 흡착량이 202mg/g이고, STSA 비표면적이 158m2/g이고, DBP 흡유량이 134㎖/100g이고, cDBP 흡유량이 98㎖/100g이고, TINT 값이 143인 카본블랙. 상품명 VULCAN1391.
3) 카본블랙2: 요오드(I2) 흡착량이 116mg/g이고, STSA 비표면적이 118m2/g이고, DBP 흡유량이 78㎖/100g이고, TINT 값이 117인 카본블랙. 카본블랙 N200.
4) 카본블랙3: 요오드(I2) 흡착량이 121mg/g이고, STSA 비표면적이 119m2/g이고, DBP 흡유량이 114㎖/100g이고, TINT 값이 115인 카본블랙. 카본블랙 N220.
5) 카본블랙4: 요오드(I2) 흡착량이 140mg/g이고, STSA 비표면적이 147m2/g이고, DBP 흡유량이 130㎖/100g이고, TINT 값이 127인 카본블랙. 카본블랙 HP1107.
6) 촉진제: 디벤조티아질 디설파이드, 바이엘사 제품.
[ 실험예 : 제조된 고무 조성물의 물성 측정]
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
인장
물성		 경도 70 72 69 70 72 73 70 74
300%모듈러스(kgf/cm2) 655 698 644 601 641 610 620 643
인장강도(kgf/cm2) 251 260 250 191 207 204 157 168
신장율(%) 697 750 737 620 660 610 520 489
내피로특성 횟수(cycle) 22,342 24,918 23,878 19,765 20,455 18,076 17,457 16,001
노화전후의 신장율 변화(%) 3.3 1.1 2.4 9.0 4.8 6.1 7.0 5.4
상기 표 2에 대한 측정은 하기의 방법에 따랐다.
(1) 인장물성: 인스트롱(Instron) 시험기를 이용하여 ASTM D412 시험법에 따라 측정하였다.
(2) 내피로특성: ASTM D430-73 시험법에 따라 측정하였고, 반복피로를 통해 시편이 끊어지기까지의 피로 싸이클을 측정하였다.
(3) 노화전후의 신장률 변화: 가류 블래더 고무의 노화 전후(100±1℃×24hrs)에 따른 신장율 변화를 %로 나타낸 값으로 그 수치가 작을수록 좋은 성능을 나타내는 것임.
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에서 한정한 카본블랙을 포함하는 실시예 1 내지 3은 신장율이 우수할 뿐만 아니라, 내피로 특성도 매우 향상되고, 노화전후의 신장율 변화도 적다는 것을 알 수 있다.
비교예 1 및 2는 상기 카본블랙이 본 발명에서 한정한 함량 범위를 벗어나는 범위로 포함된 것으로 이 경우 신장율 및 내피로 특성이 불리해지며, 노화전 후의 신량율 변화 역시 커지는 것을 확인하였다. 따라서 본 발명에서 한정한 카본블랙의 함량범위는 임계적 의의가 있음을 알 수 있다.
또한 비교예 3 내지 4는 본 발명에서 한정한 범위를 벗어나는 카본블랙을 사용한 경우로서 상기 실시예 2와 비교할 때 신장율, 내피로 특성 및 노화전후의 신장율 변화 등이 모두 저하된다는 것을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (2)

  1. 부틸 고무(butyl Rubber) 100 중량부, 및
    상기 부틸 고무 100 중량부에 대하여 요오드(I2) 흡착량이 190 내지 205mg/g이고, STSA 비표면적이 151 내지 163m2/g이고, DBP 흡유량이 128 내지 140㎖/100g이고, cDBP 흡유량이 88 내지 105㎖/100g이고, TINT 값이 135 내지 150인 카본 블랙 45 내지 65 중량부
    를 포함하는 타이어 가류 블래더용 고무 조성물.
  2. 제1항에 따른 타이어 가류 블래더용 고무 조성물을 이용하여 제조한 가류 블래더.
KR1020110145797A 2011-12-29 2011-12-29 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더 KR101379333B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110145797A KR101379333B1 (ko) 2011-12-29 2011-12-29 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110145797A KR101379333B1 (ko) 2011-12-29 2011-12-29 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130077210A KR20130077210A (ko) 2013-07-09
KR101379333B1 true KR101379333B1 (ko) 2014-03-31

Family

ID=48990508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110145797A KR101379333B1 (ko) 2011-12-29 2011-12-29 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101379333B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101582253B1 (ko) * 2014-04-21 2016-01-04 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101669479B1 (ko) * 2014-12-10 2016-10-26 한국신발피혁연구원 가교시간이 단축된 부틸고무 조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030042891A (ko) * 2001-11-26 2003-06-02 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물
JP2004026897A (ja) 2002-06-21 2004-01-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ加硫用ブラダー用ゴム組成物及びタイヤ加硫用ブラダー
US20050063893A1 (en) 2003-09-18 2005-03-24 Ayala Jorge Armando Thermally modified carbon blacks for various type applications and a process for producing same
KR20110073068A (ko) * 2009-12-23 2011-06-29 한국타이어 주식회사 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 블래더

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030042891A (ko) * 2001-11-26 2003-06-02 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물
JP2004026897A (ja) 2002-06-21 2004-01-29 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ加硫用ブラダー用ゴム組成物及びタイヤ加硫用ブラダー
US20050063893A1 (en) 2003-09-18 2005-03-24 Ayala Jorge Armando Thermally modified carbon blacks for various type applications and a process for producing same
KR20110073068A (ko) * 2009-12-23 2011-06-29 한국타이어 주식회사 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 블래더

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130077210A (ko) 2013-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101591814B1 (ko) 런플랫 타이어용 사이드월 인서트 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101709213B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101914355B1 (ko) 타이어 이너라이너용 고무 조성물, 이의 제조방법 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101379333B1 (ko) 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더
KR20110071606A (ko) 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR20160040029A (ko) 타이어 서브 트레드 접합용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101392733B1 (ko) 타이어 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
EP3689930A1 (en) Adhesive composition and method of manufacturing nonpneumatic tire by using same
KR101623027B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101635385B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101387365B1 (ko) 타이어 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101917493B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101382202B1 (ko) 타이어 벨트용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101787573B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101457863B1 (ko) 비공기입 타이어 트레드용 고무 조성물, 이를 이용하여 제조한 비공기입 타이어 및 이의 제조 방법
KR101647328B1 (ko) 타이어 가류용 블래더 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101594910B1 (ko) 타이어 비드 필러용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101361709B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101425578B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101389892B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR20110079125A (ko) 타이어용 고무 조성물 및 이의 제조방법
KR101594825B1 (ko) 정제된 카본블랙의 제조 방법, 정제된 카본블랙을 포함하는 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR20160046359A (ko) 타이어 가류용 블래더 고무 조성물
KR101387967B1 (ko) 타이어 벨트 토핑용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR20110072407A (ko) 런플랫 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee