KR19990003204A - Rubber composition for vulcanizing bladder of tire - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 있어서, 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부, 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부로 이루어진 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 50 내지 60 중량부, 크기가 40 내지 60㎛인 실리카겔 2 내지 8 중량부 및 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention is a rubber composition for vulcanizing bladder of tire, 50 to 60 parts by weight of carbon black, 100 parts by weight of rubber component consisting of 90 to 95 parts by weight of isobutylene isoprene rubber, 5 to 10 parts by weight of chloroprene rubber It relates to 2-8 parts by weight of silica gel having a thickness of 40 to 60 µm and an additive used in a conventional rubber composition for tire vulcanization bladder.

본 발명에 따라 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용함으로써 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 중의 함수율을 낮춰 공극발생을 최소화하여 가류 블래더의 제조불량을 방지하고 수명을 향상시킬 수 있게 된다.In accordance with the present invention, by using silica gel having strong adsorptive force to substances such as moisture and gas in the rubber composition for vulcanizing bladder of tires, the moisture content in the rubber composition for tire vulcanizing bladder is lowered to minimize the occurrence of voids, thereby preventing poor manufacturing of vulcanizing bladder. And improve the service life.

Description

타이어의 가류 블래더용 고무 조성물Rubber composition for vulcanizing bladder of tire

본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가류 블래더 제조시 공극발생을 최소화하기 위해 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용하는 것을 특징으로 하는 가류 블래더용 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a vulcanizing bladder of a tire, and more particularly, to a vulcanizing bladder characterized by using a silica gel having strong adsorptivity to materials such as water and gas in order to minimize the generation of voids in the manufacturing of the vulcanizing bladder. It further relates to a rubber composition for use.

타이어 제조시에는 가류용 금형에 그린 타이어를 넣고 그린 타이어의 내부에 열과 압력 매질을 가하는데, 이때 열과 압력이 그린 타이어 내부에 고르게 작용하도록 가류 블래더를 사용한다. 그린 타이어는 가류 블래더를 통해 필요한 열과 압력 매질을 균일하게 공급받게 되며, 따라서 가류 블래더는 가혹한 조건에서의 뛰어난 내구력이 요구된다.In manufacturing a tire, a green tire is put into a vulcanizing mold, and heat and pressure medium are applied to the inside of the green tire. At this time, a vulcanization bladder is used so that the heat and pressure work evenly inside the green tire. Green tires are uniformly supplied with the necessary heat and pressure medium through the vulcanization bladder, and thus the vulcanization bladder is required to have excellent durability in harsh conditions.

일반적으로 가류 블래더는 현장에서 배합, 정련되어 프레스로 성형된다. 이때, 여러 공정을 거치게 되는데 특히, 정련, 가류시에는 공극이 현저하게 발생하게 된다. 그 이유는 정련 공정에서 고무 조성물은 완전히 대기 중에 노출되어 있어 배합제 중에서 발생한 공정 수분율이 가류시 고온의 열을 받음으로써 수분이 기화하여 미세한 공극들이 성장하기 때문이다. 이러한 공극은 가류 블래더의 제조불량과 수명저하의 요인이 된다.Generally, the vulcanization bladder is compounded, refined in the field and molded into a press. At this time, it goes through a number of processes, in particular, when refining, vulcanization is generated remarkably. The reason is that in the refining process, the rubber composition is completely exposed to the air so that the process moisture content generated in the compounding agent receives high temperature heat during vulcanization, so that the moisture vaporizes to grow fine pores. These voids are a cause of poor manufacturing and deterioration of the vulcanization bladder.

본 발명자들은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구한 결과, 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용함으로써 수분 함유율을 낮추고 기화된 물질에 대하여도 선택적으로 흡착하여 열노화로 인한 가류 블래더의 제조불량을 방지하는 동시에 수명을 연장시킬 수 있다는 것을 알게 되어 본 발명에 이르게 되었다.The present inventors earnestly researched to solve the problems described above. As a result, the use of silica gel having strong adsorptivity to water and gas in the rubber composition for vulcanizing bladder of the tire lowers the water content and also the vaporized material. It has been found that the present invention can be selectively adsorbed to prevent poor manufacturing of the vulcanization bladder due to thermal aging and at the same time extend the life.

이에 본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 실리카겔을 사용하여 타이어 가류 블래더의 제조시 공극발생을 최소화하여 제조불량률이 개선된 동시에 수명이 향상된 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition for a vulcanization bladder of a tire having an improved lifespan by minimizing voids during the manufacture of a tire vulcanizing bladder using silica gel in a rubber composition for a vulcanizing bladder of a tire. do.

본 발명은 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 있어서, 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부, 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부로 이루어진 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 50 내지 60 중량부, 크기가 40 내지 60㎛인 실리카겔 2 내지 8 중량부 및 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물인 것이다.The present invention is a rubber composition for vulcanizing bladder of tire, 50 to 60 parts by weight of carbon black, 100 parts by weight of rubber component consisting of 90 to 95 parts by weight of isobutylene isoprene rubber, 5 to 10 parts by weight of chloroprene rubber 2 to 8 parts by weight of silica gel having a thickness of 40 to 60 µm and an additive used in a conventional rubber composition for tire vulcanization bladder.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물은 고무 성분으로서 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부와 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부를 사용한다.The rubber composition for vulcanizing bladder of the tire according to the present invention uses 90 to 95 parts by weight of isobutylene isoprene rubber and 5 to 10 parts by weight of chloroprene rubber as the rubber component.

본 발명에 있어서, 충전제로서는 카본 블랙을 50 내지 60 중량부 사용하는데, 바람직하기로는 HAF 블랙을 사용한다.In the present invention, 50 to 60 parts by weight of carbon black is used as the filler, and preferably HAF black is used.

본 발명에서 중요하게 사용되는 실리카겔은 수증기, 가스 등에 대하여 흡착력이 강하며, 무수물일 때는 파란색이나, 습기를 흡수하면 담홍색을 띄는 특성을 갖고 있다. 실리카겔은 가류 블래더 성형시 여러 공정을 거치면서 고무 조성물 배합제 중에서 발생하는 수분을 흡수하여, 가류 블래더의 제조불량과 수명 저하의 원인이 되는 공극발생을 최소화한다. 실리카겔은 입자 크기가 크면 고무의 인장강도가 떨어지기 때문에 40 내지 60㎛ 이내로 하는 것이 바람직하다. 실리카겔의 성분은 SiO2·nH2O로 되어 있으며, 규산나트륨 수용액에 염화칼슘을 가하여 생긴 침전을 염산과 물로 세척하여 칼슘이온을 제거하고 이것을 건조시켜 얻어지며, 또는 자연계에서 얻어지는 실리카겔 상태의 규산을 사용할 수도 있다. 실리카겔의 사용량은 2 내지 8 중량부가 바람직한데, 8 중량부 이상을 사용하면 신장율과 인장강도가 저하하여 내구성에 문제가 생길 수 있다. 2 중량부 이하로 사용할 경우에는 종래 기술의 문제점인 공극이 발생하여 가류 블래더의 제조불량과 수명저하의 요인이 된다.Silica gel used in the present invention has a strong adsorptivity to water vapor, gas, etc., and is an anhydride blue, but has a pink color when absorbing moisture. Silica gel absorbs the moisture generated in the rubber composition compound through various processes in forming the vulcanizing bladder, thereby minimizing the generation of voids that cause poor manufacturing of the vulcanizing bladder and deterioration of life. Silica gel is preferably in the range of 40 to 60㎛ because the tensile strength of the rubber is reduced when the particle size is large. The silica gel is composed of SiO 2 · nH 2 O, and the precipitate formed by adding calcium chloride to an aqueous sodium silicate solution is obtained by washing with hydrochloric acid and water to remove calcium ions and drying it, or by using silica silica in natural state. It may be. The amount of silica gel is preferably 2 to 8 parts by weight, but when 8 parts by weight or more is used, elongation and tensile strength may be lowered, which may cause durability problems. When used in an amount of 2 parts by weight or less, voids, which are a problem of the prior art, are generated, resulting in poor manufacturing and deterioration of the vulcanization bladder.

본 발명에 따른 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물은 다른 기타 배합제로서 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 사용할 수 있는데, 예를 들면 촉진제로서 산화아연(ZnO) 3 내지 5 중량부 및 스테아린산 0.2 내지 0.5 중량부, 가류제로서 알킬페놀레진 7 내지 10 중량부, 연화제로서 방향족 오일 5 내지 7 중량부이다.The rubber composition for the vulcanization bladder of the tire according to the present invention may use additives used in the conventional rubber composition for tire vulcanization bladder as other compounding agents, for example, 3 to 5 parts by weight of zinc oxide (ZnO) as an accelerator and 0.2 to 0.5 parts by weight of stearic acid, 7 to 10 parts by weight of alkylphenol resin as vulcanizing agent, and 5 to 7 parts by weight of aromatic oil as softener.

본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 다음의 실시예에 국한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

각 실시예와 비교예에 대한 물성시험은 다음과 같은 방법으로 실시하였다.Physical properties of the Examples and Comparative Examples were carried out in the following manner.

1) 경도 측정시험1) Hardness test

직경 10㎜이상, 두께 6㎜ 이상인 표면이 평활한 가황고무 시험편을 제작하여 엑셀사(EXCEL Inc.-일본)의 에이형(A형) 자동 경도기로 경도를 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.Vulcanized rubber test pieces having a smooth surface of 10 mm or more in diameter and 6 mm or more in thickness were manufactured, and hardness thereof was measured by an A-type (A type) automatic hardness tester of EXCEL Inc. (Japan). The results are shown in Table 1 below. .

표 1에 나타낸 값은 비교예 2의 값을 기준(100)으로 하여 나타낸 값으로 100 정도의 수준을 유지하는 것이 좋다.The value shown in Table 1 is a value shown by using the value of Comparative Example 2 as a reference 100, it is good to maintain a level of about 100.

2) 모듈러스, 신장율, 인장강도 측정시험2) Modulus, elongation rate, tensile strength measurement test

두께 2 내지 3㎜의 가황한 고무판에서 시험편을 채취하여 인스트론사(INSTRON Inc.-미국)의 인장시험기(UNIVERSAL TEST MACHINE)로 모듈러스, 신장율, 인장강도를 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.The test pieces were taken from vulcanized rubber plates having a thickness of 2 to 3 mm, and the modulus, elongation, and tensile strength were measured using an UNISTAL TEST MACHINE manufactured by INSTRON Inc. (USA). It was.

표 1에 나타낸 값은 비교예 2의 값을 기준(100)으로 하여 나타낸 값으로 숫자가 높을수록 가류 블래더의 내구성이 우수하다.The value shown in Table 1 is the value shown based on the value of the comparative example 2 as the reference | standard 100, The higher the number, the more excellent the durability of a vulcanization bladder.

3)함수율 측정시험3) Moisture content test

가황고무의 일정량을 채취하여 칼피셔(KARL FISHER-스위스)의 미량수분 측정기로 수분 함유량을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.A certain amount of vulcanized rubber was taken, and the moisture content was measured using a trace moisture meter of Karl Fischer (Switzerland). The results are shown in Table 1 below.

표 1에 나타낸 값은 비교예 2의 값을 기준(100)으로 하여 나타낸 값으로 숫자가 낮을수록 수분함유량이 적다.The value shown in Table 1 is the value shown on the basis of the value of the comparative example 2 as the reference | standard 100, The lower the number, the less moisture content is.

실시예 1 내지 4Examples 1-4

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 원료와 조성으로 실리카겔을 일정량 배합한 상태에서 가류 블래더용 고무 조성물을 제조하여 각각을 실시예 1 내지 4로 하였다.The rubber composition for vulcanizing bladder was prepared in the state which mix | blended a predetermined amount with the silica gel by the raw material and composition as shown in following Table 1, respectively, and set it as Examples 1-4.

비교예 1 내지 2Comparative Examples 1 and 2

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 원료와 조성으로 실리카겔을 10 중량부 배합한 상태와 실리카겔을 배합하지 않은 상태에서 가류 블래더용 고무 조성물을 제조하여 각각을 비교예 1과 2로 하였다.Next, the rubber composition for vulcanizing bladder was prepared in a state in which 10 parts by weight of silica gel was mixed with the raw materials and the composition as shown in Table 1 and without silica gel, and Comparative Examples 1 and 2 were prepared.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 *IIR/CR* IIR / CR 95/595/5 95/595/5 95/595/5 95/595/5 95/595/5 95/595/5 HAF 블랙HAF black 6060 6060 6060 6060 6060 6060 실리카겔Silica gel 22 44 66 88 1010 -- 방향족 오일Aromatic oils 66 66 66 66 66 66 스테아린산Stearic acid 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 알킬페놀레진Alkylphenol Resin 1010 1010 1010 1010 1010 1010 산화아연Zinc oxide 44 44 44 44 44 44 경도Hardness 102102 105105 105105 108108 113113 100100 300% 모듈러스300% modulus 100100 104104 110110 112112 108108 100100 신장율(%)Elongation (%) 9999 9999 9898 9797 9696 100100 인장강도(kg/㎠)Tensile Strength (kg / ㎠) 100100 9292 8585 8585 7171 100100 함수율(%)Moisture content (%) 8484 5050 4646 3131 2121 100100

* 이소부틸렌 이소프렌 고무/클로로프렌 고무* Isobutylene Isoprene Rubber / Chloroprene Rubber

** 상기 성분의 사용량의 단위는 중량부임.** The unit of the amount of use of the ingredient is parts by weight.

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물을 사용한 경우에 종래 가류 블래더용 고무 조성물과 비슷한 수준의 경도와 모듈러스, 신장율, 인장강도를 유지하면서, 수분 함유율은 월등히 낮아졌다.As can be seen from Table 1, when the rubber composition for the vulcanization bladder of the tire manufactured according to the present invention is used, the moisture content rate is maintained while maintaining the hardness, modulus, elongation and tensile strength similar to those of the rubber composition for conventional vulcanization bladder. Fell significantly lower.

본 발명에 따라 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 수분과 가스 등의 물질에 대하여 흡착력이 강한 실리카겔을 사용함으로써 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 중의 함수율을 낮춰 공극발생을 최소화하여 가류 블래더의 제조불량을 방지하고 수명을 향상시킬 수 있다.In accordance with the present invention, by using silica gel having strong adsorptive force to substances such as moisture and gas in the rubber composition for vulcanizing bladder of tires, the moisture content in the rubber composition for tire vulcanizing bladder is lowered to minimize the occurrence of voids, thereby preventing poor manufacturing of vulcanizing bladder. And improve life.

Claims (2)

타이어의 가류 블래더용 고무 조성물에 있어서, 이소부틸렌 이소프렌 고무 90 내지 95 중량부, 클로로프렌 고무 5 내지 10 중량부로 이루어진 고무 성분 100 중량부에 대하여, 카본 블랙 50 내지 60 중량부, 크기가 40 내지 60㎛인 실리카겔 2 내지 8 중량부 및 통상의 타이어 가류 블래더용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 함유하는 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물.In the rubber composition for vulcanizing bladder of a tire, 50 to 60 parts by weight of carbon black and 40 to 60 in size to 100 parts by weight of the rubber component consisting of 90 to 95 parts by weight of isobutylene isoprene rubber and 5 to 10 parts by weight of chloroprene rubber. A rubber composition for a vulcanizing bladder of a tire, characterized by containing 2 to 8 parts by weight of silica gel, and an additive used in a rubber composition for a tire vulcanizing bladder. 제 1항에 있어서, 상기 실리카겔이 자연계에서 얻어지는 실리카겔 상태의 규산인 것을 특징으로 하는 타이어의 가류 블래더용 고무 조성물.The rubber composition for a vulcanizing bladder of claim 1, wherein the silica gel is silicic acid in a silica gel state obtained in nature.
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KR100553187B1 (en) * 2004-06-15 2006-02-22 금호타이어 주식회사 Cure bladder compound having improved thermal, crack and steam aging resistance

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