KR101398563B1 - 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 - Google Patents

타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 Download PDF

Info

Publication number
KR101398563B1
KR101398563B1 KR1020110140825A KR20110140825A KR101398563B1 KR 101398563 B1 KR101398563 B1 KR 101398563B1 KR 1020110140825 A KR1020110140825 A KR 1020110140825A KR 20110140825 A KR20110140825 A KR 20110140825A KR 101398563 B1 KR101398563 B1 KR 101398563B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber composition
weight
rubber
parts
tire
Prior art date
Application number
KR1020110140825A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130074821A (ko
Inventor
이재연
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 KR1020110140825A priority Critical patent/KR101398563B1/ko
Publication of KR20130074821A publication Critical patent/KR20130074821A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101398563B1 publication Critical patent/KR101398563B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • 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
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13—Phenols; Phenolates
    • 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
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477—Six-membered rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08L61/14—Modified phenol-aldehyde condensates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C2001/005—Compositions of the bead portions, e.g. clinch or chafer rubber or cushion rubber

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

본 발명은 그래핀(Graphene)을 포함하는 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 경도와 열전도성이 우수한 그래핀을 포함하여 차량 하중을 견딜 수 있는 정도의 충분한 물성과 경도를 가지며, 림과의 마찰에서 발생되는 열을 낮출 수 있는 뛰어난 열전도성을 가지는 효과를 가진다.
따라서, 상기 고무 조성물로부터 제조된 타이어의 강도를 높이면서도, 열전도도를 낮출 수 있어 림과의 마찰 등으로 인한 열 발생을 줄이고, 이로 인한 크랙(Crack) 발생 문제를 해결할 수 있다.

Description

타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 {Rubber composition for tire bead insulation, and tire manufactured by using the same}
본 발명은 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 상세하게는 뛰어난 열전도성과 강도가 높은 재료를 포함하는 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물에 관한 것이다.
전 세계적으로 고 성능 타이어에 개발에 대한 기대감이 높아짐에 따라 고 하중에도 안정적인 주행성능이 요구 되고 있다. 이러한 세계적인 추세에 맞춰 많은 타이어 업체는 고 하중에서 안정적으로 견딜 수 있는 타이어를 출시할 수 있도록 계속 연구를 해오고 있다.
일반적으로 트럭 및 버스용 공기압 타이어의 비드 인슐레이션은 림 내측에서 차량 하중을 견디고, 비드부의 골격 역할을 하므로 적은 변형율 및 높은 내구 성능 그리고 림과의 마찰에서 발생되는 열을 낮출 수 있는 뛰어난 열전도성이 요구되고 있다.
이러한 타이어 성능에서 가장 중요한 부분 중 하나는 비드 인슐레이션 컴파운드인데 이를 강화하기 위해 다양한 방법이 이용되고 있다.
그런데 비드 인슐레이션 컴파운드의 강도를 높임에 따라 림과의 마찰 등으로 인해 열이 많이 발생하고 이로 인해 크랙(Crack)이 발생 되기도 한다.
한국특허등록 제10-1000813호(등록일자: 2010년 12월 7일)
본 발명에서는 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물에서의 종래 여러 가지 문제들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 경도를 향상시킬 수 있고, 열전도성이 우수한 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물로부터 제조되어 차량 하중을 견딜 수 있는 정도의 충분한 경도 및 물성을 가질 뿐만 아니라, 림과의 마찰에서 발생되는 열을 낮출 수 있는 뛰어난 열전도성을 가지는 타이어를 제공하는 데도 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원료고무 100 중량부, 보강성 충진제 20 내지 90 중량부, 그리고 그래핀(Graphene) 10 내지 40 중량부를 포함한다.
상기 보강성 충진제는 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 75 내지 105㎖/100g이고 질소흡착 비표면적이 20 내지 50㎡/g인 제1 카본블랙 및 디부틸프탈레이트 흡유량이 85 내지 115㎖/100g이고 질소흡착 비표면적이 70 내지 90㎡/g인 제2 카본 블랙을 포함할 수 있다.
상기 제1 카본블랙과 상기 제2 카본블랙은 30 : 50 내지 60 : 20 중량비로 포함될 수 있다.
상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 터트-부틸-페놀(tert-butyl-phenol)계 점착제 2 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 캐슈(cashew) 변성 페놀 수지 1 내지 5 중량부 및 헥사메틸렌테트라아민 1 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 원료고무, 보강성 충진제 및 그래핀을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 특별히 타이어 비드 인슐레이션 고무의 경도 및 모듈러스를 향상시키고자 경도향상에 유리하고 열전도성이 우수한 그래핀(Graphene)을 사용하여 비드부에서 발생하는 문제를 해결할 수 있다.
상기 그래핀은 흑연을 의미하는 Graphite와 탄소 이중결합 형식분자를 의미하는 접미사인 "-ene"가 결합되어 만들어진 용어이다. 원래의 탄소는 독특한 물성을 지녀 다양한 화합물을 만들 수 있는데, 그래핀의 경우 탄소원자가 육각형의 그물모양으로 배열된 구조가 연속적으로 이어져 있다.
이러한 그래핀은 물리적, 화학적 안정성이 뛰어나고, 뛰어난 열전도성, 및 강철보다 강한 성질을 가지고 있다. 따라서, 상기 그래핀을 본 발명의 고무 조성물에 포함하여 고성능 비드 인슐레이션 컴파운드를 생산할 수 있다.
상기 그래핀은 원자 한 개의 두께를 가진 2차원 탄소 구조체로서 기본적으로 탄소로부터 얻어진 원자 수준의 얇은 2차원 형태의 박막 구조를 가진다.
그래핀은 매우 뛰어난 전도체로서의 특성을 보이며, 구조적, 화학적으로 매우 안정할 뿐만 아니라, 자기조립 특성을 이용하여 1차원, 2차원뿐만 아니라 3차원 나노 패턴화가 가능하고, 표면이 소수성을 가지고 있기 때문에 다양한 방향족 분자와 바이오 물질 흡착 등 화학적 기능화가 가능하다는 특징을 가지고 있다.
상기 그래핀은 일반적으로는 스카치-테이프(scotch-tape)을 이용한 물리적 획득법(mechanical exfoliation)법, 흑연산화 초음파 파쇄법, 화학증기 증착법, 에피택시 합성법, 테트라페닐 벤젠을 이용한 유기합성법 등을 사용할 수 있으나, 본 발명에서 합성 방법이 특별히 한정되는 것은 아니다.
상기 그래핀은 표면이 개질된 것일 수 있는데, 상기 표면이 개질된 그래핀은 카르복실기(carboxyl)를 포함하는 유기화합물로 그래핀 표면에 공유결합 하여 표면이 개질된 것일 수 있다. 상기 카르복실기를 포함하는 유기화합물은 아미노 벤조익산(aminobenzoic acid)일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 표면이 개질된 그래핀에서 상기 그래핀과 카르복실기를 포함하는 유기화합물의 중량비는 10:90 내지 90:10일 수 있다. 상기 카르복실기를 포함하는 유기화합물의 함량이 10 미만이면 고무에 대한 분산성이 저하되며, 90을 초과하는 경우에는 그래핀 첨가에 따른 효과가 미미할 수 있다.
상기 그래핀은 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 그래핀의 함량이 5 중량부 미만인 경우 강도가 강화되지 않을 수 있고, 40 중량부를 초과하는 경우 발열에 불리한 경향을 미칠 수 있다.
상기 원료고무는 통상의 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물에서 사용되는 것이면 어느 것이나 가능하며, 예를 들어, 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다.
상기 일반적인 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 천연고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등, 트랜스-1,4-이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무도 포함할 수 있다.
상기 변성 천연고무는, 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연고무로는 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등을 들 수 있다.
상기에서 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 변성 부타디엔 고무, 클로로 술폰화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로 하이드린 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 수소화된 니트릴 고무, 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 변성 니트릴 부타디엔 고무, 클로리네이티드 폴리에틸렌 고무, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(SEBS) 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌디엔(EPDM) 고무, 하이팔론 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 고무, 아크릴 고무, 히드린 고무, 비닐 벤질 클로라이드 스티렌 부타디엔 고무, 브로모 메틸 스티렌 부틸 고무, 말레인산 스티렌 부타디엔 고무, 카르복실산 스티렌 부타디엔 고무, 에폭시 이소프렌 고무, 말레인산 에틸렌 프로필렌 고무, 카르복실산 니트릴 부타디엔 고무, 브로미네이티드 폴리이소부틸 이소프렌-코-파라메틸 스티렌(brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene, BIMS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
특히, 상기 원료고무로는 이물질 함량이 0.2 중량% 이하이고, 비중이 0.90 내지 0.99인 천연고무 50 내지 80 중량부와 비중이 0.88 내지 0.98인 스티렌 부타디엔 고무 20 내지 50 중량부를 사용하는 것이 바람직하다. 원료고무로 상기 함량 범위의 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무를 사용하는 경우 그래핀 첨가에 따른 효과가 극대화될 수 있다.
상기 보강성 충진제는 디부틸프탈레이트(n-dibutyl phthalate, DBP) 흡유량이 75 내지 105㎖/100g이고, 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 20 내지 50㎡/g인 제1 카본블랙과, 디부틸프탈레이트 흡유량이 85 내지 115㎖/100g이고, 질소흡착 비표면적이 70 내지 90㎡/g인 제2 카본블랙을 동시에 사용할 수 있다.
상기 제1 카본블랙과 상기 제2 카본블랙을 동시에 사용하는 경우, 상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물에 그래핀을 첨가하는 경우에도 캐슈 변성 페놀 수지를 사용하지 않더라도 소프트 비드 인슐레이션 고무 조성물로 사용 가능하며, 캐슈 변성 페놀 수지와 헥사메틸렌테트라민을 사용하는 경우에도 경도가 과다하게 높아지지 않아 소프트 비드 인슐레이션 고무 조성물로 사용 가능하게 할 수 있다.
상기 제1 카본블랙과 상기 제2 카본블랙은 30 : 50 내지 60 : 20 중량비로 포함될 수 있다. 상기 제1 카본블랙과 상기 제2 카본블랙의 중량비가 상기 범위 내인 경우 그래핀을 포함하는 경우에도 양호한 성형성을 얻을 수 있는 점에서 바람직하고, 상기 범위를 벗어나는 경우 미가류 강도가 낮거나 경도 등의 인장물성을 만족하지 못하는 문제가 있을 수 있다.
상기 보강성 충진제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 통상 20 내지 90 중량부, 바람직하기로는 30 내지 80 중량부로 포함될 수 있다. 상기 보강성 충진제의 함량이 20 중량부 미만이면 보강 성능이 저하될 수 있고, 90 중량부를 초과하면 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.
상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 터트-부틸-페놀(tert-butyl-phenol)계 점착제 2 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 터트-부틸-페놀계 점착제는 그래핀을 첨가함에 따라 상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물의 점착 성능을 확보하기 위한 것으로, 상기 터트-부틸-페놀계 점착제의 함량이 상기 범위 내인 경우 그래핀을 포함하는 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물의 점착 성능을 극대화할 수 있다.
상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 캐슈(cashew) 변성 페놀 수지 1 내지 5 중량부 및 헥사메틸렌테트라아민 1 내지 5 중량부를 더 포함할 수 있다.
상기 캐슈 변성 페놀 수지는 그래핀을 포함하는 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물로 제조된 고무의 강도를 향상시키기 위한 것으로서, 캐슈 변성 페놀 수지를 포함하지 않을 경우 미가류 강성이 낮아질 수 있다. 상기 캐슈 변성 페놀 수지로는 캐슈 너트(cashew nut) 오일로 개질된 노볼락(novolak) 형태의 페놀 수지를 사용할 수 있다.
또한, 상기 캐슈 변성 페놀 수지는 전체 페놀 수지를 기준으로 캐슈 오일의 개질 비율이 10 내지 50 중량%일 수 있다. 상기 캐슈 변성 페놀 수지는 다양한 방법으로 제조할 수 있는데, 예를 들어, 산 촉매를 사용하며 페놀, 크레졸 또는 레조시놀 페놀 등을 포름알데히드, 파라포름알데히드 또는 벤즈알데히드 등의 알데히드와 반응시킨 후, 캐슈 오일로 개질시켜 제조할 수도 있다. 상기 산 촉매로는 옥살산, 염산, 황산 및 p-톨루엔 설폰산 등을 사용할 수 있다.
상기 캐슈 변성 페놀 수지의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만인 경우 경도 및 모듈러스가 낮아지는 문제가 있을 수 있고, 5 중량부를 초과하는 경우 고무의 파단시까지의 신장율이 급격히 저하되며 경도가 필요 이상으로 높아지는 문제가 있을 수 있다.
고무의 경도를 향상시키기 위하여 캐슈 변성 페놀 수지를 첨가하는 경우 고온에서의 타이어 비드 인슐레이션 고무의 강도가 급격히 떨어지는 문제가 발생할 수 있는 바, 이를 보완하기 위하여 헥사메틸렌테트라민을 첨가하는 것이 바람직하다. 헥사메틸렌테트라민의 함량이 원료 고무 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만이면 고온에서의 타이어 비드 인슐레이션 고무의 강도가 급격히 떨어지는 문제를 방지할 수 없고, 5 중량부를 초과하는 경우 고무의 가공성, 즉 스코치 시간이 짧아지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 가류제, 가류활성제, 연화제, 가류촉진제 및 노화방지제로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 배합시 그래핀(Graphene)을 사용하고 통상의 가류제인 유황, 가류활성제인 산화아연, 스테아린산, 연화제로서 오일, 가류촉진제 및 노화방지제 등을 포함할 수 있는 것은 물론이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물을 이용하여 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 경도와 열전도성이 우수한 그래핀을 포함하여 차량 하중을 견딜 수 있는 정도의 충분한 물성과 경도를 가지며, 림과의 마찰에서 발생되는 열을 낮출 수 있는 뛰어난 열전도성을 가지는 효과를 가진다.
따라서, 상기 고무 조성물로부터 제조된 타이어의 강도를 높이면서도, 열전도도를 낮출 수 있어 림과의 마찰 등으로 인한 열 발생을 줄이고, 이로 인한 크랙(Crack) 발생 문제를 해결할 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.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 2
다음 표 1과 같은 조성을 반바리 믹서에서 배합하여 150℃에서 방출하여 고무 조성물을 제조하였으며 미가류 물성 및 얻어진 고무시편을 160℃에서 가류하여 물성시험을 하였다.
함량 : 중량부 비교예 실시예
1 2 1 2 3 4 5 6
천연고무 72 72 72 72 72 72 72 72
합성고무(SBR 1502) 28 28 28 28 28 28 28 28
제1 카본블랙(1) 35 35 35 35 35 35 35 35
제2 카본블랙(2) 40 40 40 40 40 40 40 40
점착제(3) 2 2 2 2 2 2 2 2
캐슈 변성 페놀 수지(4) 5 5 5 5 5 5 5 5
연화제(Process Oil) 3 3 3 3 3 3 3 3
산화아연 10 10 10 10 10 10 10 10
노화방지제(RD) 1 1 1 1 1 1 1 1
스테아린산 2 2 2 2 2 2 2 2
촉진제(TBBS) 3 3 3 3 3 3 3 3
촉진제(DPG) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
유황 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
HMTA 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
지연제 (PVI) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
그래핀(Graphene) 0 45 5 10 15 20 25 30
(1) 제1 카본블랙: DBP 흡유량이 85 내지 115㎖/100g이고, 질소흡착 비표면적이 70 내지 90㎡/g임
(2) 제2 카본블랙: DBP 흡유량이 75 내지 105㎖/100g이고, 질소흡착 비표면적이 20 내지 50㎡/g임
(3) 점착제: 연화점이 130?이고, 비중이 1.0인 p-터트-부틸-페놀 아세틸렌 축합 수지
(4) 캐슈 변성 페놀 수지: 연화점이 95?이고, 비중이 1.1인 캐슈 변성 페놀 수지
(5) 그래핀: 표면이 아미노 벤조익산(aminobenzoic acid)으로 개질된 그래핀.
실험예
상기 비교예와 실시예에 따라 얻어진 고무시편의 무니점도, 경도, 모듈러스, 신장율, 내변형성, 점탄성 등의 물성을 ASTM 관련 규정에 의거하여 다음과 같이 측정하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
1) 무니 점도(ML1+4, 125℃)는 Mooney MV2000(Alpha Technology) 기기를 이용하여 Large Rotor, 예열 1분, 로터 작동시간 4분, 온도 125℃에서 구하였다.
2) 경도는 DIN 53505에 의해 측정하였다. 경도는 조종 안정성을 나타내는 것으로 마른 노면 및 젖은 노면에서는 그 값이 높을수록 조종 안정성이 우수하다.
3) 모듈러스는 ISO 37 규격에 의해 측정하였으며, 100% 신장시의 인장강도를 측정 하였다.
4) 신장율은 인장 시험기에서 시험편이 끊어질 때까지 스트레인(strain) 값을 %로 나타내는 방법으로 측정하였다.
5) 내변형성은 Set Compression의 방법으로 100℃에서 노화하며 측정하였고 그 값이 작을수록 변형성이 적다고 할 수 있다.
6) 발열성능은 고무의 60℃ tanδ 값으로 측정 가능한데 이는 낮을수록 발열이 적어 타이어 성능에 유리하다.
7) 전기저항 성능은 가황고무-대전방지 및 전도성 제품 전기저항측정방법인 M ISO2878 방법으로 측정하였다.
물성 비교예 실시예
1 2 1 2 3 4 5 6
무니점도(ML1+4, 125℃) 52.2 53.0 51.3 51.2 50.3 50.2 50.1 50.3
경도(ShoreA) 88 83 89 91 93 93 95 93
100% 모듈러스(Mpa) 84 81 88 89 91 92 93 93
신장율(%) 173 173 175 178 180 181 183 178
내변형성(줄음율) 51.6 49.0 51.4 50.0 49.3 48.9 48.3 49.2
60℃ tanδ 0.342 0.343 0.339 0.337 0.329 0.325 0.320 0.325
전기저항 100 79 98 95 92 89 85 82
상기 표 2의 결과에서와 같이, 그래핀을 증량함에 따라 경도 값이 증가하여 조종 안정성이 높은 것으로 나타났다. 또한, 내변형성을 높이는데도 모두 효과적으로 나타났다.
또한, 종래 비드 인슐레이션 고무 조성물인 비교예 1에 비해 그래핀을 포함하는 실시예 1 내지 6의 조성물이 60℃ tanδ 값으로 측정한 발열 성능이 모두 향상된 효과를 나타냄을 확인할 수 있다.
이러한 결과로부터 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물로서의 기본적인 물성을 유지함과 동시에, 림과의 마찰 등으로 인한 열 발생으로 인한 크랙 발생 문제까지 효과적으로 해결할 수 있음을 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 (6)

  1. 원료고무 100 중량부,
    보강성 충진제 20 내지 90 중량부, 그리고
    그래핀(Graphene) 5 내지 40 중량부를 포함하며,
    상기 보강성 충진제는 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 75 내지 105㎖/100g이고 질소흡착 비표면적이 20 내지 50㎡/g인 제1 카본블랙 및 디부틸프탈레이트 흡유량이 85 내지 115㎖/100g이고 질소흡착 비표면적이 70 내지 90㎡/g인 제2 카본 블랙을 포함하는 것인 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 카본블랙과 상기 제2 카본블랙은 30 : 50 내지 60 : 20 중량비로 포함되는 것인 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 터트-부틸-페놀(tert-butyl-phenol)계 점착제 2 내지 5 중량부를 더 포함하는 것인 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은
    캐슈(cashew) 변성 페놀 수지 1 내지 5 중량부 및
    헥사메틸렌테트라아민 1 내지 5 중량부
    를 더 포함하는 것인 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물.
  6. 제1항에 따른 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.
KR1020110140825A 2011-12-23 2011-12-23 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 KR101398563B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110140825A KR101398563B1 (ko) 2011-12-23 2011-12-23 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110140825A KR101398563B1 (ko) 2011-12-23 2011-12-23 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130074821A KR20130074821A (ko) 2013-07-05
KR101398563B1 true KR101398563B1 (ko) 2014-05-26

Family

ID=48988808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110140825A KR101398563B1 (ko) 2011-12-23 2011-12-23 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101398563B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110330010B (zh) * 2019-07-09 2020-11-10 杭州高烯科技有限公司 一种高效的石墨烯基导电添加剂及其制备方法
KR102308320B1 (ko) * 2020-09-25 2021-10-06 넥센타이어 주식회사 타이어 비드 에이펙스용 고무 조성물 및 이를 제조하는 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060027186A (ko) * 2004-09-22 2006-03-27 금호타이어 주식회사 타이어용 사이드월 고무조성물
KR20100096918A (ko) * 2009-02-25 2010-09-02 현대자동차주식회사 자동차용 타이어 조성물

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060027186A (ko) * 2004-09-22 2006-03-27 금호타이어 주식회사 타이어용 사이드월 고무조성물
KR20100096918A (ko) * 2009-02-25 2010-09-02 현대자동차주식회사 자동차용 타이어 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130074821A (ko) 2013-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3670599B2 (ja) トラック用タイヤ
JP4363697B2 (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物及びそのゴム組成物を使用した空気入りタイヤ
KR101508964B1 (ko) 타이어용 고무 조성물, 공기입 타이어
KR101582253B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
JP2012530155A (ja) フェノール芳香族テルペン樹脂から形成されるタイヤおよびトレッド
KR102131424B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
JP6907937B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP6760278B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
US10669407B2 (en) Rubber composition and pneumatic tire using same
US20180186975A1 (en) Rubber Composition and Pneumatic Tire Using Same
JP2006124504A (ja) タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2019142472A (ja) タイヤ
JP6769099B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
KR101398563B1 (ko) 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
CN1908061A (zh) 轮胎胎面用橡胶组合物
KR101716764B1 (ko) 타이어용 고무 조성물
JP6701939B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP5421024B2 (ja) インナーライナー用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2014118506A (ja) リムクッション用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2009035674A (ja) ベーストレッド用ゴム組成物およびそれを用いたベーストレッドを有するタイヤ
JP2009035682A (ja) タイヤビードフィラー用ゴム組成物
JP6707978B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
KR101000813B1 (ko) 고하중 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물
JP2011046819A (ja) タイヤ補強層用ゴム組成物
JP5519385B2 (ja) ブレーカートッピング用ゴム組成物及び空気入りタイヤ

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
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170502

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200227

Year of fee payment: 9