KR101476279B1 - Rubber composition for tire bead insulation and tire manufactured by using the same - Google Patents

Rubber composition for tire bead insulation and tire manufactured by using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 로진 산(rosin acid)을 유화제(emulsifier)로 고온 중합(hot polymerized)하여 제조된 스티렌-부타디엔 고무를 원료고무로 포함한다.
상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 고무와 비드와이어의 접착력을 높이면서 경도 및 강도를 유지할 수 있다.
The present invention relates to a rubber composition for tire bead insulation and a tire produced using the same, wherein the rubber composition for tire bead insulation is a styrene-butadiene rubber composition prepared by hot polymerizing rosin acid with an emulsifier -Butadiene rubber as raw rubber.
The rubber composition for tire bead insulation can maintain hardness and strength while enhancing adhesion between rubber and bead wire.

Description

타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE BEAD INSULATION AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a rubber composition for tire bead insulation and a tire produced using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고무와 비드와이어의 접착력을 높이면서 경도 및 강도를 유지할 수 있는 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for tire bead insulation and a tire made using the same, and more particularly, to a rubber composition for tire bead insulation which can maintain hardness and strength while enhancing adhesion between rubber and bead wire, The present invention relates to a tire produced.

일반적으로 타이어의 비드란 자동차의 림(휠)에 밀착되는 부분을 지칭하는 것으로 비드는 자동차에 부착된 타이어가 주행 중에 이탈하는 것을 방지하는 역할과 타이어 내부의 공기압을 유지시켜주는 매우 중요한 부위이다. Generally, a bead of a tire refers to a portion of the tire closely attached to a rim of a vehicle. The bead is a very important part for preventing a tire attached to an automobile from falling off during traveling and maintaining air pressure inside the tire.

이와 같이 림에 견고하게 밀착된 상태로 장착되도록 하기 위해서는 비드 와이어에 인슐레이션 고무를 토핑하여 이를 일정한 크기로 감아 하나의 링과 같이 제조하여야 한다.In order to firmly adhere to the rim in such a manner, the bead wire should be topped with insulating rubber and rolled up to a certain size so as to be manufactured as one ring.

일반적으로 타이어의 비드부는 링처럼 형성된 비드코어의 상측에 비드 필러를 붙이고, 비드 코어와 비드 필러의 외측에 카카스를 턴업시켜 구성되어 있는바, 상기 비드 코어는 다수의 비드 와이어에 타이어 비드 인슐레이션용 고무가 토핑 후 권취되어 그 외형이 사각 또는 육각의 형상을 이루도록 형성된다.In general, the bead portion of a tire is constituted by attaching a bead filler to the upper side of a bead core formed like a ring and turning up a carcass to the outside of the bead core and the bead filler, The rubber is wound after topping so that its outer shape is formed to have a square or hexagonal shape.

이와 같이 형성된 비드 코어는 타이어 성형 및 가류 후 차량에 장착되어 주행하는 과정에서 차량의 차체 중량과 운행중 방향 전환 등에 의한 응력의 집중 및 카카스 장력의 지속적인 전달을 받게 됨에 따라 비드 와이어와 비드 와이어 간의 타이어 비드 인슐레이션용 고무가 깨지면서 비드 와이어의 접착력이 와해되어 합체된 비드 코어부의 비드 와이어가 서로 흐트러지고 이로 인해 비드 내구성이 현저히 저하되는 문제점이 있다.Since the bead core thus formed is subjected to stress concentration due to the weight of the vehicle body and the direction of the vehicle during the process of being mounted on the vehicle after the vulcanization and vulcanization, and the carcass tension is continuously transmitted, the tire between the bead wire and the bead wire The rubber for bead insulation breaks, and the bonding force of the bead wire is broken, so that the bead wires of the combined bead core portions are disturbed from each other, thereby deteriorating the bead durability remarkably.

따라서 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물의 경우는 타이어의 내구성을 유지하기 위해서 비드 와이어와 고무와의 높은 접착성과 높은 경도가 필요로 한다. 이를 위해서는 다량의 카본블랙과 유황을 첨가하여 보강효과와 가교 밀도를 증가시켜 경도가 90 수준의 고경도 고무 조성물을 얻을 수 있지만, 이것은 가류 전의 고무 조성물이 매우 딱딱하여 반바리 혼합시 과다한 부하가 걸리거나 비드와이어 토핑 작업시 고무 조성물의 흐름성이 떨어져 비드와이어 전체에 고른 토핑이 어려워 와이어 노출 현상이 나타나고, 토핑시 고무 조성물의 토핑 두께가 매우 얇기 때문에 압출기를 이용한 토핑시 과다한 열 이력으로 인해 스코치 등의 불량이 다발하는 등의 문제점을 다량 내포하고 있다.Therefore, in the case of the rubber composition for tire bead insulation, high adhesion and high hardness of the bead wire and rubber are required to maintain the durability of the tire. For this purpose, a large amount of carbon black and sulfur are added to increase the reinforcing effect and the cross-linking density to obtain a hard rubber composition having a hardness of 90. This is because the rubber composition before vulcanization is very hard, Or the flow of the rubber composition during the bead wire topping operation deteriorates and the wire topography is difficult to achieve evenly over the entire bead wire, and the topping thickness of the rubber composition during topping is very thin. And the like.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래의 기술로는 고무 조성물의 가공성을 무니점도를 낮추기 위해 액상 폴리이소프렌 고무를 사용하거나(대한민국 공개특허 제1999-0015896), 액상 천연고무를 이용하여(대한민국 공개특허 제2002-0003414호) 가공성을 개선하는 방안이 제시되어 있지만, 상기 방안은 가공성만을 개선할 뿐 비드 와이어와 고무간의 접착력을 개선하지는 못하고 있다.In order to solve the above-mentioned problems, conventional arts have used a liquid polyisoprene rubber (Korean Patent Publication No. 1999-0015896) or a liquid natural rubber 2002-0003414), there is proposed a method of improving the processability, but the above measures have not improved the adhesion between the bead wire and the rubber, only improving the processability.

대한민국 등록특허 제1000813호(등록일: 2010.12.7)Korean Patent No. 1000813 (Registered on Dec. 7, 2010) 대한민국 공개특허 제1999-0015896호(공개일: 1999.03.05)Korean Patent Publication No. 1999-0015896 (published on March 30, 1999) 대한민국 공개특허 제2002-0003414호(공개일: 2002.01.12)Korea Patent Publication No. 2002-0003414 (published on January 12, 2002)

본 발명의 목적은 고무와 비드와이어의 접착력을 높이면서 경도 및 강도를 유지할 수 있는 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a rubber composition for tire bead insulation which can maintain the hardness and strength while increasing the adhesive force between rubber and bead wire.

본 발명의 다른 목적은 상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire produced using the rubber composition for tire bead insulation.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 로진 산(rosin acid)을 유화제(emulsifier)로 고온 중합하여(hot polymerized) 제조된 스티렌-부타디엔 고무를 원료고무로 포함한다.In order to achieve the above object, a rubber composition for tire bead insulation according to an embodiment of the present invention comprises a styrene-butadiene rubber prepared by hot polymerizing rosin acid with an emulsifier, .

상기 고온 중합은 40 내지 60℃에서 중합이 이루어지는 것일 수 있다.The high-temperature polymerization may be carried out at 40 to 60 ° C.

상기 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 22.5 내지 24.5 중량%이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 내지 1,000,000g/mol이고, 분산도(PDI, Mw/Mn)가 5 내지 8일 수 있다.The styrene-butadiene rubber may have a styrene content of 22.5 to 24.5% by weight, a weight average molecular weight (Mw) of 500,000 to 1,000,000 g / mol and a degree of dispersion (PDI, Mw / Mn) of 5 to 8.

상기 원료고무는 상기 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 80 중량부 및 천연고무 20 내지 80 중량부를 포함할 수 있다.The raw material rubber may include 20 to 80 parts by weight of the styrene-butadiene rubber and 20 to 80 parts by weight of the natural rubber.

상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 가류제 2 내지 10 중량부 및 카본블랙 70 내지 140 중량부를 더 포함할 수 있다.The tire bead insulation rubber composition may further comprise 2 to 10 parts by weight of a vulcanization agent and 70 to 140 parts by weight of carbon black.

상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 무기 필러 0 내지 30 중량부를 더 포함할 수 있다. The tire bead insulation rubber composition may further include 0 to 30 parts by weight of an inorganic filler.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물을 이용하여 제조한 것이다.
The tire according to another embodiment of the present invention is manufactured by using the rubber composition for tire bead insulation.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 로진 산(rosin acid)을 유화제(emulsifier)로 고온 중합하여(hot polymerized) 제조된 스티렌-부타디엔 고무를 포함한다.The rubber composition for tire bead insulation according to an embodiment of the present invention includes a styrene-butadiene rubber prepared by hot polymerizing rosin acid with an emulsifier.

상기 고온 중합은 40 내지 60℃에서 중합이 이루어지는 것일 수 있다. 상기 고온 중합하여 제조된 스티렌-부타디엔 고무는 저온 중합하여(cold polymerized) 제조된 스티렌-부타디엔 고무에 비하여 많은 사슬 가지(chain branch)를 가지게 되어 그린 스트랭스(green strength)가 뛰어나다.The high-temperature polymerization may be carried out at 40 to 60 ° C. The styrene-butadiene rubber prepared by the above-mentioned high-temperature polymerization has many chain branches as compared with the styrene-butadiene rubber prepared by cold polymerization, and thus has excellent green strength.

또한, 통상적으로 사용되는 스티렌-부타디엔 고무는 유화제로 로진 산과 지방산(fatty acid)를 함께 사용하는데, 상기 지방산을 유화제로 사용한 스티렌-부타디엔 고무는 점착(tack) 성능이 떨어지는 단점이 있다. 반면, 상기 스티렌-부타디엔 고무는 로진 산만을 유화제로 사용하면서 고온 중합하여 우수한 그린 스트랭스 및 적정한 수준의 접착(adhesion, cohesion, tack) 성능을 가진다.In addition, styrene-butadiene rubber which is commonly used uses rosin acid and fatty acid together as an emulsifier. The styrene-butadiene rubber using the fatty acid as an emulsifier has a disadvantage that tacking performance is poor. On the other hand, the styrene-butadiene rubber has good green strength and good adhesion (adhesion, cohesion, tack) performance by using only rosin acid as an emulsifier at high temperature.

상기 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 22.5 내지 24.5 중량%이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 내지 1,000,000g/mol이고, 분산도(PDI, Mw/Mn)가 5 내지 8일 수 있다. 상기 고온 중합된(hot polymerized) 스티렌-부타디엔 고무는 통상적으로 사용되는 저온 중합된(cold polymerized) 스티렌-부타디엔 고무에 비해 상대적으로 넓은 분자량 분포를 갖는다. 구체적으로, 상기 고온 중합된 스티렌-부타디엔 고무는 중량 평균 분자량이 500,000 내지 1,000,000g/mol이고, 분산도(PDI, Mw/Mn)가 5 내지 8인 반면, 저온 중합된 스티렌-부타디엔 고무는 중량 평균 분자량이 500,000 내지 800,000g/mol이고, 분산도는 3 내지 5로서 차별된다. 상기 고온 중합된 스티렌-부타디엔 고무는 상대적으로 넓은 분자량 분포를 갖기 때문에 점착(tack) 성능이 더욱 우수하다.The styrene-butadiene rubber may have a styrene content of 22.5 to 24.5% by weight, a weight average molecular weight (Mw) of 500,000 to 1,000,000 g / mol and a degree of dispersion (PDI, Mw / Mn) of 5 to 8. The hot polymerized styrene-butadiene rubber has a relatively broad molecular weight distribution as compared to the conventionally used cold polymerized styrene-butadiene rubber. Specifically, the high temperature polymerized styrene-butadiene rubber has a weight average molecular weight of 500,000 to 1,000,000 g / mol and a degree of dispersion (PDI, Mw / Mn) of 5 to 8, A molecular weight of 500,000 to 800,000 g / mol, and a degree of dispersion of 3 to 5. The high-temperature-polymerized styrene-butadiene rubber has a relatively high molecular weight distribution, and thus has excellent tack performance.

상기 물성을 가지는 스티렌-부타디엔 고무는 우수한 그린 스트랭스 및 적정한 수준의 접착 성능을 가지며, 압감 접착 성능(pressure-sensitive adhesives)을 가짐에 따라, 이를 포함하는 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 고무와 비드와이어의 접착력을 높이면서 경도 및 강도를 유지할 수 있다.The styrene-butadiene rubber having the above physical properties has excellent green strength and an appropriate level of adhesive performance. As it has pressure-sensitive adhesives, the rubber composition for tire bead insulation comprising the rubber and the bead wire The hardness and strength can be maintained while increasing the adhesive strength.

상기 원료고무는 상기 스티렌-부타디엔 고무 이외에 천연고무를 더 포함할 수 있다.The raw material rubber may further include a natural rubber in addition to the styrene-butadiene rubber.

상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다.The natural rubber may be a general natural rubber or a modified natural rubber.

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.The above-mentioned general natural rubber may be used as long as it is known as natural rubber, and the country of origin and the like are not limited. The natural rubber includes cis-1,4-polyisoprene as a main component, but may also include trans-1,4-polyisoprene depending on required characteristics. Therefore, in addition to natural rubber containing cis-1,4-polyisoprene as a main component, natural rubber including trans-1,4-isoprene as a main component, such as balata, Rubber may also be included.

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. The modified natural rubber means that the general natural rubber is modified or purified. Examples of the modified natural rubber include epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), hydrogenated natural rubber and the like.

상기 천연고무는 이물 함량이 0.2 중량% 이하이고, 비중이 0.90 내지 0.99인 것을 타이어 림쿠션용 고무 조성물로서 바람직하게 사용할 수 있다.The natural rubber may preferably be used as a rubber composition for a tire rim cushion in which the foreign matter content is 0.2 wt% or less and the specific gravity is 0.90 to 0.99.

상기 원료고무는 상기 천연고무 20 내지 80 중량부 및 부타디엔 고무 20 내지 80 중량부를 포함할 수 있다. 상기 천연고무의 함량이 20 중량부 미만인 경우 부타디엔 고무가 상대적으로 증가하여 가공성에 불리해질 수 있고, 80 중량부를 초과하는 경우 가공성은 유리하나 반발탄성 또는 발열 등의 물성이 저하될 수 있다.The raw rubber may include 20 to 80 parts by weight of the natural rubber and 20 to 80 parts by weight of the butadiene rubber. If the content of the natural rubber is less than 20 parts by weight, the butadiene rubber may relatively increase and the workability may be deteriorated. When the amount exceeds 80 parts by weight, the workability is favorable but the physical properties such as rebound resilience or heat generation may be deteriorated.

상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 충진제, 노화방지제 또는 연화제 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 비드 인슐레이션용 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.The rubber composition for tire bead insulation may further include various additives such as an additional vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, a filler, an anti-aging agent or a softening agent. Any of the various additives may be used as long as they are commonly used in the field to which the present invention belongs. The content thereof is not particularly limited as long as it is dependent on the compounding ratio used in a conventional rubber composition for tire bead insulation.

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.As the vulcanizing agent, a sulfur vulcanizing agent can be preferably used. The sulfur vulcanizing agent may be an inorganic vulcanizing agent such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), or colloid sulfur. As the sulfur vulcanizing agent, a vulcanizing agent which produces elemental sulfur or sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur and the like can be used.

상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 2 내지 10 중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.It is preferable that the vulcanizing agent is included in an amount of 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, because it is a vulcanization effect and is less sensitive to heat and chemically stable.

상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다.The vulcanization accelerator refers to an accelerator that promotes the vulcanization rate or accelerates the retardation in the initial vulcanization step.

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.Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamate, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, Or a combination thereof.

상기 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 4.0 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator may be included in an amount of 0.5 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in order to maximize productivity improvement and rubber property enhancement through vulcanization speed promotion.

상기 가류촉진조제는 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 산화아연과 스테아르산을 함께 사용할 수 있으며, 이 경우 상기 산화아연이 상기 스테아르산에 녹아 상기 가류촉진제와 유효한 복합체(complex)를 형성하여, 가황 반응 중 유리한 황을 만들어냄으로써 고무의 가교 반응을 용이하게 한다.The above-mentioned vulcanization accelerating assistant may be used together with zinc oxide and stearic acid as a compounding agent used in combination with the vulcanization accelerator to complete its promoting effect. In this case, the zinc oxide is dissolved in the stearic acid, To form an effective complex with the rubber to facilitate the crosslinking reaction of the rubber by producing favorable sulfur during the vulcanization reaction.

상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 및 0.5 내지 3 중량부로 사용할 수 있다. 상기 산화아연과 상기 스테아르산의 함량이 상기 범위 미만인 경우 가황 속도가 느려 생산성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 스코치 현상이 발생하여 물성이 저하될 수 있다.When the zinc oxide and the stearic acid are used together, they may be used in an amount of 1 to 5 parts by weight and 0.5 to 3 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the raw rubber to serve as a proper vulcanization accelerator. If the content of the zinc oxide and the stearic acid is less than the above range, the vulcanization rate may be slow and the productivity may be deteriorated. If the content exceeds the above range, the scorch phenomenon may occur and the physical properties may be deteriorated.

상기 충진제는 카본블랙, 탄산칼슘, 점토(수화규산알루미늄), 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석, 경탄 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The filler may be any one selected from the group consisting of carbon black, calcium carbonate, clay (hydrated aluminum silicate), aluminum hydroxide, lignin, silicate, talc,

상기 카본블랙은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 70 내지 140 중량부로 포함될 수 있고, 상기 무기 필러는 0 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 카본블랙의 함량이 70 중량부 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 저하될 수 있고, 140 중량부를 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.The carbon black may be included in an amount of 70 to 140 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, and the inorganic filler may be included in an amount of 0 to 30 parts by weight. If the content of the carbon black is less than 70 parts by weight, the reinforcing performance of the carbon black as a filler may be deteriorated. If the content of the carbon black is more than 140 parts by weight, workability of the rubber composition may be deteriorated.

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.The softening agent is added to the rubber composition in order to impart plasticity to the rubber to facilitate processing or to decrease the hardness of the vulcanized rubber, and means an oil or other material used in rubber compounding or rubber production. The softening agent means an oil contained in a process oil or other rubber composition. The softener may be selected from the group consisting of petroleum oils, vegetable oils, and combinations thereof, but the present invention is not limited thereto.

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. Particularly, the oil used as the softening agent preferably has a total content of PAHs components of not more than 3 wt%, a kinematic viscosity of not less than 95 (210 S SUS), an aromatic component of 15 to 25 wt%, a naphthene component Of 27 to 37% by weight and a paraffinic component of 38 to 58% by weight can be preferably used.

상기 TDAE 오일은 상기 TDAE 오일을 포함한 타이어 비드 인슐레이션의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.The TDAE oil has favorable properties for environmental factors such as low temperature property and fuel efficiency of tire bead insulation including TDAE oil, and possibility of cancer induction of PAHs.

상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 150 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다.It is preferable that the softening agent is used in an amount of 0 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in order to improve workability of the raw material rubber.

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.The antioxidant is an additive used to stop the chain reaction in which the tire is autoxidized by oxygen. As the anti-aging agent, any one selected from the group consisting of an amine type, a phenol type, a quinoline type, an imidazole type, a carbamic acid metal salt, a wax and a combination thereof can be appropriately selected and used.

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.Considering the conditions that the solubility of the antioxidant in addition to the anti-aging action is high, the solubility in the rubber is small, the volatility is small, the solubility should be inactive to the rubber, and the vulcanization should not be inhibited, By weight.

상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 통상적인 2단계의 연속 제조 공정을 통하여 제조될 수 있다. 즉, 110 내지 190℃에 이르는 최대 온도, 바람직하게는 130 내지 180℃의 고온에서 열기계적 처리 또는 혼련시키는 제1 단계 및 가교결합 시스템이 혼합되는 피니싱 단계 동안, 전형적으로 110℃ 미만, 예를 들면 40 내지 100℃의 저온에서 기계적 처리하는 제2 단계를 사용하여 적당한 혼합기 속에서 제조할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The rubber composition for tire bead insulation can be produced through a conventional two-step continuous manufacturing process. That is, during the finishing step in which the first stage of thermomechanical treatment or kneading and the crosslinking system are mixed at a maximum temperature of 110 to 190 占 폚, preferably at a high temperature of 130 to 180 占 폚, typically less than 110 占 폚, And a second step of mechanical treatment at a low temperature of 40 to 100 DEG C in a suitable mixer, but the present invention is not limited thereto.

상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 비드 인슐레이션에 한정되지 않고, 타이어를 구성하는 다양한 고무 구성 요소에 포함될 수 있다. 상기 고무 구성 요소로는 트레드(트레드 캡 및 트레드 베이스), 사이드월, 사이드월 삽입물, 에이펙스(apex), 채퍼(chafer), 와이어 코트 또는 이너라이너 등을 들 수 있다.The rubber composition for tire bead insulation is not limited to bead insulation but may be included in various rubber components constituting the tire. Said rubber components include treads (tread caps and tread bases), sidewalls, sidewall inserts, apex, chafer, wire coat or inner liner.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물을 이용하여 제조된다. 상기 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조하는 방법은 종래에 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한 바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.A tire according to another embodiment of the present invention is manufactured using the rubber composition for tire bead insulation. A method of manufacturing a tire using the rubber composition for tire bead insulation may be any method conventionally used for manufacturing a tire, and a detailed description thereof will be omitted herein.

상기 타이어는 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있으며, 레디얼 타이어인 것이 바람직하다.The tires may be automobile tires, racing tires, airplane tires, agricultural tires, off-the-road tires, truck tires or bus tires. Further, the tire may be a radial tire or a bias tire, and preferably a radial tire.

본 발명의 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물은 고무와 비드와이어의 접착력을 높이면서 경도 및 강도를 유지할 수 있다.The rubber composition for tire bead insulation of the present invention can maintain the hardness and strength while increasing the adhesive force between the rubber and the bead wire.

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.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

[[ 제조예Manufacturing example : 고무 조성물의 제조]: Preparation of rubber composition]

하기 표 1과 같은 조성을 반바리 믹서에 첨가하여 통상의 배합 방법을 사용하여 비교예 및 실시예의 고무 조성물을 배합한 다음, 150℃에서 30분간 가류시켜 고무 시편을 제조하였다.The composition as shown in Table 1 below was added to a Banbury mixer, and the rubber compositions of the comparative examples and the examples were compounded using a conventional compounding method, followed by vulcanization at 150 占 폚 for 30 minutes to prepare rubber specimens.

항목Item 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 천연고무Natural rubber 5050 5050 -- -- 합성고무 A(1) Synthetic rubber A (1) 5050 -- 100100 -- 합성고무 B(2) Synthetic rubber B (2) -- 5050 -- 100100 카본블랙Carbon black 100100 100100 100100 100100 유황brimstone 66 66 66 66 가류촉진제Vulcanization accelerator 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2

주)week)

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)

(1) 합성고무 A: SBR1502(1) Synthetic rubber A: SBR1502

(2) 합성고무 B: ISP Elastomer사 SBR1011AE 제품; bound styrene 함량이 22.5 내지 24.5 중량%이고, 로진 산을 유화제로 hot polymerized하여 제조됨
(2) Synthetic rubber B: ISP Elastomer company SBR1011AE product; bound styrene content of 22.5 to 24.5% by weight and prepared by hot polymerizing rosin acid with an emulsifier

[[ 실험예Experimental Example : 제조된 고무 조성물의 물성 측정]: Measurement of physical properties of the prepared rubber composition]

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the rubber specimens prepared in Examples and Comparative Examples were measured and the results are shown in Table 2 below.

항목Item 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 경도Hardness 9090 9090 9090 9090 인장강도The tensile strength 100100 9999 9999 9898 접착력Adhesion 100100 150150 150150 200200

주) 접착력은 비드 와이어와 비드 인슐레이션 고무간 접착력임Note) Adhesion is the bond strength between bead wire and bead insulation rubber.

상기 표 2를 참조하면, 상기 압감 접착 성능이 뛰어난 스티렌-부타디엔 고무를 사용할 경우 비드 와이어와 비드 인슐레이션 고무 간의 접착력을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
Referring to Table 2, it can be seen that the adhesion between the bead wire and the bead insulation rubber can be improved when the styrene-butadiene rubber having excellent pressure-sensitive adhesive performance is used.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (7)

로진 산(rosin acid)을 유화제(emulsifier)로 고온 중합하여(hot polymerized) 제조된 스티렌-부타디엔 고무만을 원료고무로 포함하며,
상기 고온 중합은 40 내지 60℃에서 중합이 이루어지고,
상기 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 22.5 내지 24.5 중량%이고, 중량 평균 분자량(Mw)이 500,000 내지 1,000,000g/mol이고, 분산도(PDI, Mw/Mn)가 5 내지 8인 것인 타이어 비드 인슐레이션용 고무 조성물.
Only styrene-butadiene rubber prepared by hot polymerizing rosin acid as an emulsifier is contained as raw rubber,
The high-temperature polymerization is carried out at 40 to 60 ° C,
Wherein the styrene-butadiene rubber has a styrene content of 22.5 to 24.5% by weight, a weight average molecular weight (Mw) of 500,000 to 1,000,000 g / mol and a degree of dispersion (PDI, Mw / Mn) ≪ / RTI >
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 가류제 2 내지 10 중량부 및 카본블랙 70 내지 140 중량부를 더 포함하는 것인 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the tire bead insulation rubber composition further comprises 2 to 10 parts by weight of a vulcanization agent and 70 to 140 parts by weight of carbon black.
제1항에 있어서,
상기 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물은 무기 필러 0 내지 30 중량부를 더 포함하는 것인 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the tire bead insulation rubber composition further comprises 0 to 30 parts by weight of an inorganic filler.
제1항에 따른 타이어 비드 인슐레이션 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어. A tire produced by using the tire bead insulation rubber composition according to claim 1.
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