KR102533617B1 - Rfid용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어 - Google Patents

Rfid용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어 Download PDF

Info

Publication number
KR102533617B1
KR102533617B1 KR1020210079322A KR20210079322A KR102533617B1 KR 102533617 B1 KR102533617 B1 KR 102533617B1 KR 1020210079322 A KR1020210079322 A KR 1020210079322A KR 20210079322 A KR20210079322 A KR 20210079322A KR 102533617 B1 KR102533617 B1 KR 102533617B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber
rfid
tire
parts
rubber composition
Prior art date
Application number
KR1020210079322A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220169201A (ko
Inventor
송창윤
Original Assignee
넥센타이어 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 넥센타이어 주식회사 filed Critical 넥센타이어 주식회사
Priority to KR1020210079322A priority Critical patent/KR102533617B1/ko
Publication of KR20220169201A publication Critical patent/KR20220169201A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102533617B1 publication Critical patent/KR102533617B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10Metal compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/0422Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver characterised by the type of signal transmission means
    • B60C23/0433Radio signals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00Compositions of unspecified rubbers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07758Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag
    • G06K19/07764Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag the adhering arrangement making the record carrier attachable to a tire
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for
    • B60C2019/004Tyre sensors other than for detecting tyre pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2410/00Constructional features of vehicle sub-units
    • B60Y2410/111Aggregate identification or specification, e.g. using RFID

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 내부에 삽입되어 형성된 타이에에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 고무 조성물에서 전이금속을 포함하는 탄소복합체를 적용함으로써 내피로성 및 전기 전도성이 향상된 RFID용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.

Description

RFID용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어{RUBBER COMPOSITISON FOR RFID TIRE, AND TIRE HAVING RFID COMPRISING THE SAME}
본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 내부에 삽입되는 타이어에 관한 것으로, 전이금속이 포함된 탄소복합체를 포함하는 RFID용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.
종래의 RFID(Radio Frequency Identification) 태그가 삽입된 타이어에 적용되는 고무 조성물은 특별히 유전율을 고려하지 않아 타이어에 매설된 RFID 태그를 RFID 리더기를 이용하여 인식할 때 통신효율이 좋지 않아 인식 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, RFID 태그와 타이어 고무 간의 접착 문제가 있고, RFID 태그가 삽입한 타이어에 대해 장시간 내구성 시험을 진행하였을 경우 RFID 태그가 접합하는 부위의 피로 파괴 현상이나, 금속성으로 이루어진 안테나의 끝단으로 인해 타이어의 찢김 현상 등이 발생하는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2008-0046816호
상기와 같은 점을 감안한 본 발명의 목적은 전이금속을 포함한 탄소복합체를 첨가한 타이어 고무 조성물을 제공하여 전기 전도성과 내피로성을 향상시킴으로써, RFID 태그의 인식 불량 문제와 고무의 내피로성 향상을 개선되도록 한 RFID용 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물은 원료 고무, 충전제, 가황제, 가황 촉진제 및 기타 첨가제를 포함하는 타이어 고무 조성물에 있어서 전이금속이 포함된 탄소복합체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 주석(Sn), 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 루테듐(Ru), 티타늄(Ti) 및 바나듐(V) 중에서 어느 하나의 전이금속이 포함된 탄소복합체이다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 상기 원료 고무는 천연고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무(IR), 클로로프렌 고무(CR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 이소부티렌 이소프렌고무(IIR), 에틸렌 프로필렌 공중합체 합성고무(EPM), 에틸렌과 프로필렌 비공액디엔 삼원공중합체 합성고무(EPDM), 클로로슬폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 아크릴 고무(ACM), 클로로이드린 고무(CO), 에피클로로히드린 고무(ECO), 폴리설파이드 고무, 실리콘 고무, 불소고무(FKM) 및 우레탄고무(U) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 상기 충전제는 카본 블랙 및 실리카 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 상기 기타 첨가제로는 가황 활성제, 공정 오일, 산화 방지제 및 점착제 중에 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것 사용할 수 있다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 1 내지 5 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 상기 충전제는 25 내지 50 중량부로 포함할 수 있다.
또 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 RFID용 타이어는 앞서 설명한 RFID용 타이어 고무 조성물을 포함하여 제조된 것으로, 구체적으로는 RFID 칩 및 상기 RFID 칩과 연결되어 RFID 리더기와 무선통신을 위한 안테나를 포함하는 RFID 태그가 매설한 RFID용 타이어에 있어서, 상기 RFID 태그를 감싸는 RFID용 타이어 고무 조성물은 원료 고무, 충전제, 가황제, 가황 촉진제, 가황 활성제, 공정 오일, 산화 방지제 및 점착제를 포함하는 타이어 고무 조성물에서 탄소계 물질로 그래핀 옥사이드에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 주석(Sn), 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 루테듐(Ru), 티타늄(Ti) 및 바나듐(V) 중에서 어느 하나의 전이금속이 포함된 탄소복합체를 포함하며, 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 1 내지 5 중량부로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물은 전기 전도성이 향상되어 RFID 태그의 인식 불량 문제를 개선하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 RFID용 고무 조성물에 적용되는 전이금속이 포함된 탄소복합체로 인해 고무 조성물 배합 간 균일하게 혼합됨으로써, RFID용 고무 조성물의 유연성이 향상되어 RFID 태그에 미치는 응력 완화로 RFID 태그가 외부 충격과 피로 현상에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그의 모식도이다.
도 2는 볼 발명의 일 실시예에 따른 전이금속이 포함된 탄소복합체의 제조 방법 순서도이다.
이하 본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어에 대해 상세히 살펴본다. 이는 실시예로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 것에 한정되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그의 모식도이다.
도 1에서처럼 RFID 태그는 RFID 칩(10) 및 상기 RFID 칩(10)과 연결되어 RFID 리더기와 무선통신을 위한 안테나(20)를 포함하는 RFID 태그(100)는 RFID용 타이어 고무 조성물(200)에 둘러싸여 타이어 내부에 매설된다.
여기서 RFID 태그는 RFID 태그 기능 외에 추가적으로 온도 및 압력 센서를 추가한 태그도 모두 포함하는 전자 부품을 의미한다.
상기 RFID 태그는 타이어의 숄더 내부, 사이드 윌과 이너라이너 사이에 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다.
상기 RFID용 타이어 고무 조성물은 원료 고무, 전이금속이 포함된 탄소복합체, 충전제, 가황제, 가황 촉진제 및 기타 첨가제를 포함할 수 있다.
상기 원료 고무는 특별히 제한되지 않고 타이어 산업에서 일반적으로 사용되는 고무로 천연 고무, 합성고무, 이들을 혼합한 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 합성고무로는 예를 들면, 부타디엔 고무(BR), 스티렌부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무(IR), 클로로프렌 고무(CR), 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 이소부티렌 이소프렌고무(IIR), 에틸렌 프로필렌 공중합체 합성고무(EPM), 에틸렌과 프로필렌 비공액디엔 삼원공중합체 합성고무(EPDM), 클로로슬폰화 폴리에틸렌 고무(CSM), 아크릴 고무(ACM), 클로로이드린 고무(CO), 에피클로로히드린 고무(ECO), 폴리설파이드 고무, 실리콘 고무, 불소고무(FKM) 및 우레탄고무(U) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용한다.
바람직하게 상기 원료 고무는 천 고무와 부타디엔 고무(BR)을 혼합한 것을 사용할 수 있다.
상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 고무 조성물에서 조성 성분 배합 간의 균일성에 도움을 주어 고무의 내피로성 및 전기 전도성 향상시키는 역할을 한다.
상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는, 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 주석(Sn), 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 루테듐(Ru), 티타늄(Ti) 및 바나듐(V) 중에서 어느 하나의 전이금속이 포함된 전이금속 물질과 탄소계 물질이 병합된 형태의 탄소복합체이다.
상기 탄소복합체로, 카본 블랙, 그래핀 옥사이드, 그래핀, 탄소나노튜브 및 산화된 탄소나노튜브 등 다양한 탄소계 물질을 사용 가능하다.
상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 예를 들어 도 2에 도시된 바와 같은 방법으로 제조될 수 있다.
도 2에서처럼, (a) 그래핀 옥사이드를 제조하는 단계(S110), (b) 상기 그래핀 올사이드와 금속 전구체를 에틸렌 글리콜에서 교반하여 혼합 용액을 제조하는 단계(S120), 상기 혼합 용액의 pH 농도를 조절하여 전이금속이 포함된 탄소복합체를 제조하는 단계(S130), (d) 제조된 전이금속이 포함된 탄소복합체를 수득하는 단계(S140)를 통해 전이금속이 포함된 탄소복합체가 제조된다.
상기 전이금속이 포함된 탄소복합체에서 (a) 단계(S110)는 그래핀(graphene)을 4M의 황산(H2SO4)과 질산(HNO3)를 3:1의 부피비로 혼합한 혼합용매에 넣고 80℃ 내지 100℃온도에서 2시간동안 교반하여 그래핀을 산화시켜 그래핀 옥사이드(graphene oxide)를 제조한다.
상기 (a) 단계(S110)에서 그래핀 옥사이드 제조는 여기서 설명된 방법에 한정되지 않고, 통상적으로 알려진 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
(b) 단계(S120)는 상기 (a) 단계(S110)를 통해 제조된 그래핀 옥사이드와 금속 전구체인 염화 백금산 수화물(H2PtCl·6H2O)을 에틸렌 글리콜(ethylene glycol)에서 교반하여 혼합 용액을 제조한다.
(c) 단계(S130)는 상기 (b) 단계(S120)에서 제조된 혼합 용액으로부터 전이금속이 포함된 탄소복합체를 제조하는 단계로, 상기 혼합 용액을 pH9 내지 pH10으로 약알카리성을 나타내도록 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 첨가하여 pH농도를 조절한다.
마지막으로 (d) 단계(S140)은 상기 (c) 단계(S130)를 거쳐 제조된 전이금속이 포함된 탄소복합체를 여과하여 수득한다. 여기서 여과된 전이금속이 포함된 탄소복합체는 질소(N2)를 이용한 버블링 세척을 하고 건조하여 최종 전이금속이 포함된 탄소복합체를 수득한다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 1 내지 5 중량부로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 원료 고무 100 중량부에 대해 2 중량부로 포함할 수 있다.
만약 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 만약 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체가 원료 고무 100 중량부에 대해 1 중량부 미만으로 포함되는 경우 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체가 미량 포함되므로 고무 조성물의 유연성 및 전기 전도도 개선에 효과가 없고, 전이금속이 포함된 탄소복합체가 원료 고무 100 중량부에 대해 5 중량부를 초과하여 첨가하는 경우 오히려 기계적 강도, 충격 흡수, 내구성 등의 물성 확보가 어려워진다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 충전제는 타이어의 기계적 강도, 충격 흡수, 내구성 등의 물성을 향상시키기 위하여 첨가되는 것으로 상기 충전제로 카본 블랙 및 실리카 중에서 선택되는 어느 하나거나 이를 혼합한 것을 사용할 수 있다.
상기 충전제는 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 25 내지 50 중량부로 포함할 수 있다. 바람직하게는 원료 고무 100 중량부에 대해 25 중량부 내지 35 중량부를 포함할 수 있다. 만약 상기 충전제의 함량이 상기 제시된 범위를 벗어 나면 타이어의 기계적 강도 및 물성이 감소되므로, 상기 제시된 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 상기 기타 첨가제로는 가황 활성제, 공정 오일, 산화 방지제 및 점착제 중에 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것 사용할 수 있다.
상기 가황제와 가황 촉진제는 고무 조성물에 포함되어 가황 반응으로 고무 조성물을 경화시키는 것이다.
상기 가황제로는 유황을 사용할 수 있다. 가황제의 양은 원료 고무 100 중량부에 대하여 바람직하게는 1 중량부 내지 5 중량부로 사용할 수 있다. 만약 가황제 함량이 고무 성분 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만일 경우 파괴 강도, 내마모성 및 내열 블로우 아웃 등의 성능이 악화되고, 반대로 가황제 함량이 5 중량부를 초과하면 고무 탄성이 손실된다.
상기 가황 촉진제는 가황제의 가교 시간을 단축시키기 위하여 사용하며, 사용될 수 있는 가황 촉진제는 특별히 제한되지는 않지만 바람직하게는 2-머캅토 벤조 티아졸(2-Mercapto benzo thiazole), 테트라메틸티우람 디술페이드(Tetramethylthiuram disulfide), 및 징크 디부틸 디티오카바메이트(Zinc dibutyl dithiocarbamate) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 가황 촉진제의 사용량은 원료 고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 만약 상기 제시된 함량 범위를 가황 반응이 충분히 일어나지 못해 미가황 현상이나 조기 가황으로 가공작업 중에 가황을 일으켜 가소성이 감소하여 탄성이 증가되어 제품의 가공이 불가능하게 되는 문제점이 발생되므로, 상기 제시된 함량 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
가황 촉진제를 활성화시켜서 가황 반응을 한층 더 촉진 시키는 역할을 하는 가황 활성제를 추가로 사용할 수 있으며, 상기 가황 활성제는 산화 아연(ZnO)을 사용할 수 있으며, 산화 아연(ZnO)은 스테아린산(Stearic acid)과 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물에서 공정 오일은 고무에 가소성을 부여하여 배합제의 혼입이나 분산을 도와 압출 또는 사출 시 가공성을 좋게 하기 위한 연화제이며, 단순히 유리전이온도를 내리는 것이 아닌 경도 자체를 낮춰주는 것이다.
상기 공정 오일의 예는 파라핀 계, 나프텐계 및 방향족 오일을 포함한다. 방향족 타입의 공정 오일은 인장 강도와 내마모성이 중요시되는 용도에 사용되며, 나프텐 타입 또는 파라핀 타입은 히스테리시스 손실 및 저온 특성에 중요성이 부여되는 것에 사용된다.
상기 공정 오일의 함량은 원료 고무 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부 범위로 사용하며 5 중량부 미만 시 가소성이 떨어져 가공성이 다소 떨어지는 문제점을 가지게 되고, 15 중량부 초과 시 너무 부드러워져서 경도가 떨어지는 문제점이 발생한다.
상기 점착제는 RFID 태그와 고무의 점착력을 높이기 위해 RFID용 타이어 고무 조성물에 포함할 수 있다.
본 발명의 타이어 RFID용 타이어 고무 조성물은 상기 제시된 성분 이외에 고무 산업에서 일반적으로 사용되는 열 안정제, 노화 방지제, 산화 방지제, 고무 안정제, 가공 조제, 기포 방지제, 난연제, 대전방지제 및 내 오존 열화 방지제 등의 첨가제가 추가로 사용될 수 있다.
이하 비교예 및 실시예를 통해 본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물을 보다 상세히 살펴본다.
비교예 1은 종래 적용된 타이어 고무 조성물이고, 비교예 2는 카본 블랙의 함량을 줄이고 산화된 카본을 포함시킨 것이다.
실시예 1은 비교예 2의 조성물에서 산화된 카본을 대신에 전이금속이 포함된 탄소복합체를 사용한 타이어 고무 조성물이다.
구분 비교예 1 비교예 2 실시예 1
천연 고무(NR) 60 60 60
부타디엔 고무(BR) 40 40 40
카본블랙 30 28 28
산화 아연 4 4 4
스테아린산 2 2 2
산화 방지제 3 3 3
점착제 3 3 3
공정 오일 5 5 5
2 2 2
가황 촉진제 1 1 1
산화된 카본 0 2 0
전이금속이 포함된 탄소복합체 0 0 2
상기 표 1의 조성으로 비교예 및 실시예에서 얻어진 타이어의 물성 평가를 위해 인장 물성, 점탄성, 피로 파괴 및 체적 저항율에 대해 평가하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
여기서 물성을 평가하기 위해 상기 표 1의 조성대로 비교예 및 실시예의 각 타이어 고무 조성물을 혼합기를 사용하여 충분히 혼합하여 가황이 수행될 수 있으며, 당 분야에서 타이어 제조시 사용하는 일반적인 방법으로 제조하는 것으로 그 방법은 특별히 한정하지 않는다.
인장 물성으로 쇼어 A 경도, 인장 모듈러스 및 인장 강도를 측정한다. 여기서 쇼어 A 경도, DIN 53505에 따라 측정하고, 300%(EM 300) 및 100%(EM 100)에서의 인장 모듈러스(Elongation modulus) 및 인장강도는 ISO 37에 따라 측정을 수행한다.
점탄성 특성은 동적 기계 분석 시험기(Dynamic Mechanical Thermal Analyzer)를 이용하여 유리전이온도(Tg), 0℃ 영역에서의 tan δ 값과 60℃ 영역에서의 tan δ 값을 측정을 수행한다.
여기서 tan δ(thangent delta) 값은 저장되는 탄성계수에 대한 손실되는 탄성계수의 비를 의미하는 것으로, 타이어 시편의 에너지 손실 특성을 측정에 사용하였으며, 에너지 손실 값이 낮을수록 에너지 손실이 적어 연비 성능이 우수함을 나타낸다.
체적 저항률는 ASTM D-257 규격에 따라 Ω㎝로 측정되고, 이의 값은 105 내지 1011 Ω㎝이다. 이는 기본 10에 대한 이의 로그 형태로 표현되고, Log 저항률로서 표기된다.
타이어 내피로파괴 특성을 측정하기 위한 피로파괴 성장법 및 피로파괴 발생법을 측정하였다.
피로파괴 성장법은 상기 표 1의 조성대로 비교예 및 실시예의 각 미가류 상태의 타이어 고무 조성물을 가류기에서 165℃에서 10분 동안 가류하여 시편을 제작하고, 제작된 시편을 Demattia 굴곡시험기(Demattia Flexometer)를 이용하여 300rpm에서의 10,000회 굴신 후 균열(crack)의 성장 길이(mm)를 2회 이상 측정하여 평균 길이를 나타낸 것이다.
피로파괴 발생법은 상기 피로파괴 성장법과 동일하게 시편을 제작하고, 제작된 시편을 Demattia 굴곡시험기(Demattia Flexometer)를 이용하여 300rpm에서 최소 12.5mm 길이의 균열(crack)이 발생할 때까지의 굴신 횟수를 2회 이상 측정하여 평균 횟수를 나타낸 것이다.
구분 비교예 1 비교예 2 실시예 1
인장 물성 경도(Shore A) 56 55 58
100% 모듈러스
(kgf/cm2)
17 16 17
300% 모듈러스
(kgf/cm2)
65 61 70
인장강도(kgf/cm2) 157 168 183
파단 신장률(%) 490 520 520
점탄성 Tg(℃) -47 -47 -47
0℃ tan δ 0.098 0.094 0.096
60℃ tan δ 0.061 0.062 0.058
피로파괴 성장법(mm) 4.84 4.08 1.80
피로파괴 발생법(회) 10,000 8,000 100,000
체적 저항률(Ωcm) 1.0×1011 1.0×1010 1.0×106
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 실시예 1에 따른 인장물성과 점탄성이 비교예 1 및 비교예 2에 비해 우수하게 나타나므로 유연성이 향상된 것을 확인할 수 있다.
피로파괴의 성장이 현저히 적고, 피로파괴 발생 횟수도 낮으므로 비교예 1 및 비교예 2에 비해 내피로파괴 특성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
또한, 체적 저항률도 실시예 1이 비교예 1과 비교예 2에 비해 낮게 나타나는 바 전기 전도성이 우수한 것을 알 수 있다.
이처럼 본 발명의 RFID용 타이어 고무 조성물은 전이금속이 포함된 탄소복합체로 인해 고무 조성물 배합 간 균일하게 혼합됨으로써, 인장 물성, 내피로 특성, 전기 전도성이 향상된 바, RFID용 타이어에 적합하게 사용할 수 있다.
10 : RFID 칩
20 : 안테나
100 : RFID 태그
200 : RFID용 타이어 고무 조성물

Claims (10)

  1. 원료 고무, 충전제, 가황제, 가황 촉진제 및 기타 첨가제를 포함하는 타이어 고무 조성물에 있어서,
    탄소계 물질로 그래핀 옥사이드에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 주석(Sn), 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 루테듐(Ru), 티타늄(Ti) 및 바나듐(V) 중에서 어느 하나의 전이금속이 포함된 탄소복합체를 포함하며,
    상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 1 내지 5 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID용 타이어 고무 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 원료 고무는 천연고무, 부타디엔 고무, 스티렌부타디엔 고무, 이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴로니트릴부타디엔 고무, 이소부티렌 이소프렌고무, 에틸렌 프로필렌 공중합체 합성고무, 에틸렌과 프로필렌 비공액디엔 삼원공중합체 합성고무, 클로로슬폰화 폴리에틸렌 고무, 아크릴 고무, 클로로이드린 고무, 에피클로로히드린 고무, 폴리설파이드 고무, 실리콘 고무, 불소고무 및 우레탄고무 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID용 타이어 고무 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충전제는 카본 블랙 및 실리카 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 RFID용 타이어 고무 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기타 첨가제는 가황 활성제, 공정 오일, 산화 방지제 및 점착제 중에 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID용 타이어 고무 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 상기 충전제는 25 내지 50 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID용 타이어 고무 조성물.
  8. RFID 칩 및 상기 RFID 칩과 연결되어 RFID 리더기와 무선통신을 위한 안테나를 포함하는 RFID 태그가 매설한 RFID용 타이어에 있어서,
    상기 RFID 태그를 감싸는 RFID용 타이어 고무 조성물은 원료 고무, 충전제, 가황제, 가황 촉진제, 가황 활성제, 공정 오일, 산화 방지제 및 점착제 를 포함하는 타이어 고무 조성물에서 탄소계 물질로 그래핀 옥사이드에 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 은(Ag), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 주석(Sn), 로듐(Rh), 오스뮴(Os), 이리듐(Ir), 루테듐(Ru), 티타늄(Ti) 및 바나듐(V) 중에서 어느 하나의 전이금속이 포함된 탄소복합체를 포함하며,
    상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 상기 전이금속이 포함된 탄소복합체는 1 내지 5 중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID용 타이어.
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020210079322A 2021-06-18 2021-06-18 Rfid용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어 KR102533617B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210079322A KR102533617B1 (ko) 2021-06-18 2021-06-18 Rfid용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210079322A KR102533617B1 (ko) 2021-06-18 2021-06-18 Rfid용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220169201A KR20220169201A (ko) 2022-12-27
KR102533617B1 true KR102533617B1 (ko) 2023-05-18

Family

ID=84567978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210079322A KR102533617B1 (ko) 2021-06-18 2021-06-18 Rfid용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102533617B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100915460B1 (ko) 2007-09-21 2009-09-04 금호타이어 주식회사 탄소나노섬유/카본블랙 나노복합재를 포함하는 블래더용고무조성물
KR101193738B1 (ko) * 2010-11-17 2012-10-22 금호타이어 주식회사 전기전도성 카본블랙의 제조방법 및 그에 의해 제조된 전기전도성 카본블랙을 포함하는 타이어용 고무 조성물
JP6681468B2 (ja) * 2015-11-09 2020-04-15 ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシー 電子通信モジュール用のゴムコーティング、同一のものを含む電子モジュール、及び関連方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080046816A (ko) 2006-11-23 2008-05-28 한국타이어 주식회사 타이어 내에 장착되는 rfid 태그 구조
KR20110091254A (ko) * 2010-02-05 2011-08-11 넥센타이어 주식회사 기계적 물성 및 전기 전도도를 향상시킨 타이어 트레드용 고무 조성물
KR20170109425A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 금호석유화학 주식회사 전기전도성 고무 복합재의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100915460B1 (ko) 2007-09-21 2009-09-04 금호타이어 주식회사 탄소나노섬유/카본블랙 나노복합재를 포함하는 블래더용고무조성물
KR101193738B1 (ko) * 2010-11-17 2012-10-22 금호타이어 주식회사 전기전도성 카본블랙의 제조방법 및 그에 의해 제조된 전기전도성 카본블랙을 포함하는 타이어용 고무 조성물
JP6681468B2 (ja) * 2015-11-09 2020-04-15 ブリヂストン アメリカズ タイヤ オペレーションズ、 エルエルシー 電子通信モジュール用のゴムコーティング、同一のものを含む電子モジュール、及び関連方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220169201A (ko) 2022-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2644651B1 (en) Chloroprene rubber composition, and vulcanizate and molding thereof
CN101415765B (zh) 橡胶组合物及使用该橡胶组合物的漏气保用轮胎
CN108659291A (zh) 一种氢化丁腈橡胶组合物材料及制备方法、应用
CN102604262A (zh) 一种液压胶管用橡塑合金橡胶及其制备方法
WO2015008565A1 (ja) タイヤ
CN105400088A (zh) 一种三元乙丙橡胶与氯丁橡胶共硫化材料及其制备方法
KR102533617B1 (ko) Rfid용 타이어 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어
CN108410177A (zh) 一种耐开裂老化电缆护套及其制作方法
KR101000811B1 (ko) 타이어 트레드 베이스용 고무 조성물
CN114015132A (zh) 一种氯丁橡胶混炼胶及其制备方法和应用
CN107686606B (zh) 一种陶瓷化耐高热输送带及其制备方法
JP5390817B2 (ja) サイドウォール用ゴム組成物及びタイヤ
CN101245180B (zh) 一种无铅、无镍氯醚橡胶胶料
JP5478809B2 (ja) ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2008308632A (ja) ゴム組成物および金属材とこのゴム組成物からなる複合体
CN113929978B (zh) 一种实心航空轮胎下胎面胶及其制备方法
JP3844478B2 (ja) 接着用ゴム組成物
EP3632975B1 (en) Rubber composition and pneumatic tire
KR102138311B1 (ko) 대두유를 이용한 공정오일 제조방법, 이를 포함한 타이어 블래더용 고무조성물, 및 타이어 블래더
KR100397859B1 (ko) 트럭버스용 래디알 공기압 타이어의 사이드월 고무 조성물
JP2010070641A (ja) チェーファー用ゴム組成物及びタイヤ
KR101667379B1 (ko) 런플랫 타이어 사이드월용 고무 보강재 조성물
KR20010001493A (ko) 열전도성이 우수한 브래더용 고무화합물
KR102465088B1 (ko) 진동감쇄형 카본습식분산 마스터배치 제조방법 및 이를 이용한 고무조성물
KR100768723B1 (ko) 자기 밀폐형 고무 조성물 및 그의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right