KR20010019363A - Strip Rubber Composition adapted to part of belt edge for Car - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 승용차용 타이어의 벨트 에지부 스트립 고무조성물 및 그 접착방법에 관한 것으로 좀 더 구체적으로는 재단된 벨트 에지(edge)부와 트레드 고무와의 접착성을 향상시킨 승용차용 타이어의 벨트층 고무조성물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a belt edge strip rubber composition of a tire for a passenger car and a method of adhering the same. More specifically, a belt layer rubber of a tire for a passenger car improved in adhesion between the cut belt edge and a tread rubber. To a composition.
일반적으로 승용차용 타이어 제조공정을 보면 성형공정에서 인너, 카카스, 사이드월로 이루어진 1차 케이스 위에 벨트층을 붙이고 그 위에 트레드를 붙여 그린 케이스를 제조한 후 가류하여 완제품 타이어를 제조한다.In general, in the tire manufacturing process for passenger cars, in the forming process, a belt layer is attached to a primary case made of inner, carcass, and sidewalls, and a green case is manufactured by attaching a tread thereon to manufacture a finished product tire.
종래부터 사용되어 오던 벨트층 고무는 황동 도금된 스틸코드와의 접착성능을 향상시킬 목적으로 황동층과의 접착성이 우수한 고무조성물로 설계되지만, 일반적으로 스틸코드를 압연한 후 재단을 하게 되면 재단된 벨트 에지부는 황동 도금층이 없는 코드 단면이 노출되게 된다. 이렇게 노출된 벨트 에지부는 고무와의 접착성능이 떨어져 주행중에 벨트 에지부가 분리되어 사고의 원인이 되는 등의 문제점을 지니고 있다.The belt layer rubber that has been used conventionally is designed as a rubber composition that has excellent adhesion to the brass layer for the purpose of improving the adhesion performance with the brass plated steel cord. The belt edge is exposed to the cord cross section without the brass plating layer. The exposed belt edge part has a problem such that the belt edge part is separated while driving and the adhesive performance with the rubber is poor, causing an accident.
본 발명자는 상기의 종래기술이 안고 있는 문제를 해결하기 위한 방안을 연구하여 오던 중, 재단된 벨트 에지부와의 접착성능을 향상시키기 위하여 특별히 접착성이 우수한 레진을 스트립 고무조성물로 벨트에지부를 감싸줌으로써 완제품 타이어에서 벨트 에지의 접착성을 향상시켜 타이어의 내구력을 향샹시킬 수 있다는 사실을 알아내고서 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have been studying a solution to solve the problems of the prior art, in order to improve the adhesive performance with the cut belt edge portion, the resin edge of the belt rubber composition with a particularly excellent adhesive strip rubber composition The present invention has been completed by finding that the wrapping can improve the adhesiveness of the belt edge in the finished tire to improve the durability of the tire.
따라서 본 발명의 목적은 벨트 에지부에 접착성이 우수한 레진을 감싸줌으로써 완제품 타이어의 스틸코드와 고무간의 접착성 향상 뿐만 아니라 변형저항성과 발열특성이 개선되어 타이어의 내구력이 향상된 승용차용 벨트 고무조성물을 제공하는데 있다.Therefore, an object of the present invention is to wrap the resin excellent in the belt edge portion to improve the adhesiveness between the steel cord and rubber of the finished tire as well as to improve the deformation resistance and heat generation characteristics of the belt rubber composition for passenger cars with improved tire durability To provide.
도 1은 본 발명의 벨트고무조성물을 적용한 상태의 타이어 단면의 개략도.1 is a schematic diagram of a tire cross section in a state where the belt rubber composition of the present invention is applied.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1: 제 2벨트층 2: 제 1벨트층1: second belt layer 2: first belt layer
3: 카카스 4: 스트립고무3: carcass 4: strip rubber
일반적으로 벨트층 고무조성물은 천연 및 합성고무, 카본블랙, 접착제, 점착제, 가황제, 촉진제 등으로 이루어져 있다. 이 중에서 벨트층의 황동층과 접착을 이루는 조성물은 가황제이고 부분적으로 분자량이 낮은 접착제가 접착성 향상을 위한 보조제로 사용된다. 황동층(구리, 아연도금)과 고무조성물간의 접착을 이루는 기본 메카니즘에는 황화구리, 황화아연층으로 이루어진 접착층이 접착 발현을 하는데 있어 매우 중요한 기능을 수행한다. 그러나 재단된 벨트 에지부는 이런 황동층이 없고 철이 주성분으로 구성된 금속으로 되어 있어 이대로 기존 고무조성물과 가류하면 접착성이 낮아지게 된다.In general, the belt layer rubber composition is composed of natural and synthetic rubber, carbon black, adhesives, pressure-sensitive adhesives, vulcanizing agents, accelerators and the like. Among them, the composition which bonds with the brass layer of the belt layer is a vulcanizing agent and a partially low molecular weight adhesive is used as an auxiliary for improving adhesion. In the basic mechanism of adhesion between the brass layer (copper and zinc plating) and the rubber composition, an adhesive layer composed of copper sulfide and zinc sulfide layer plays a very important function in the adhesion expression. However, the trimmed belt edges do not have such a brass layer and are made of a metal composed mainly of iron, and thus, when vulcanized with an existing rubber composition, adhesiveness is lowered.
본 발명은 상기와 같이 황동층과 고무조성물간의 접착 불량을 개선하기 위하여 도 1에 도시한 바와 같이 고탄성 에폭시 레진이 첨가된 고무조성물로 벨트 에지부를 감싸주어 황동층이 없는 벨트 에지부와 고무층간의 접착성을 향상시키는 것을 그 내용으로 한다.The present invention wraps the belt edge portion with a rubber composition to which high elastic epoxy resin is added as shown in FIG. 1 to improve the poor adhesion between the brass layer and the rubber composition as described above between the belt edge portion and the rubber layer without the brass layer. It is the content to improve adhesiveness.
즉, 타이어의 카카스 부위(3)의 외주면에 제 1벨트층(2)를 접착하고, 상기 제 1 벨트층의 상단부에 제 2벨트층(1)을 접착하여 형성된 상기 제 1 및 제 2벨트층의 에지부를 고탄성 에폭시 레진이 첨가된 고무조성물을 스트립고무(4)로 하여 감싸줌으로써 재단된 벨트 에지부와 고무층간의 접착성을 향상시킬 수 있다.That is, the first and second belts formed by adhering the first belt layer 2 to the outer circumferential surface of the carcass portion 3 of the tire and adhering the second belt layer 1 to the upper end of the first belt layer. It is possible to improve the adhesiveness between the cut belt edge portion and the rubber layer by wrapping the rubber composition to which the high elastic epoxy resin is added as the strip rubber 4.
본 발명의 벨트의 에지부를 감싸주는 상기의 스트립 고무(4)에는 하기의 일반식으로 표시되는 고탄성 에폭시 레진이 소정량 첨가되어 지는데 상기 고탄성 에폭시 레진은 벨트 에지부와 접착성이 우수한 특성을 가지고 있다. 따라서 상기의 에폭시 레진이 첨가된 스트립 고무는 벨트의 에지부와 효율적으로 접착이 이루어지게 되며 또한 스트립 고무와 종래 벨트의 에지부와 직접 접착되어지는 트레드 고무간에 효과적으로 접착이 이루어지게 되어 종래에 문제시되었던 벨트 에지부의 분리문제를 방지할 수 있다.A predetermined amount of high elastic epoxy resin represented by the following general formula is added to the strip rubber 4 surrounding the edge portion of the belt of the present invention. The high elastic epoxy resin has excellent adhesive properties with the belt edge portion. . Therefore, the above-mentioned epoxy resin strip rubber is effectively bonded to the edge portion of the belt, and also effectively adhered between the strip rubber and the tread rubber bonded directly to the edge portion of the conventional belt. The separation problem of the belt edge part can be prevented.
상기 스트립고무(4)에 첨가되는 고탄성 에폭시 레진의 배합량은 원료고무 100중량부를 기준으로 하여 3∼5중량부이며, 만일 3 중량부 미만일 경우에는 벨트의 에지부와의 충분한 접착력을 기대할 수 없으며, 5 중량부를 넘게 되면 스트립고무 자체의 물성을 저하시킬 우려가 있으므로 바람직하지 않다.The blending amount of the high elastic epoxy resin added to the strip rubber (4) is 3 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, if less than 3 parts by weight can not be expected to have sufficient adhesion to the edge of the belt, If it exceeds 5 parts by weight, the physical properties of the strip rubber itself may be lowered, which is not preferable.
또한 상기 고탄성 에폭시 레진이 첨가된 고무조성물의 제조시 벨트코드 에지부와 스트립고무간에 접착력을 향상시킬 목적으로 접착보조제를 첨가하여 사용할 수 있다. 이때 사용되는 접착 보조제로는 시판되고 있는 것을 그대로 사용하면 되고 특정한 종류로 한정되는 것은 아니며 어느 것이나 본 발명을 실시하기에 적합하다. 다만 상기 접착 보조제는 다른 성분과의 관계에서 1∼10 중량부의 범위로 한정하여 사용하는 것이 바람직하다.In addition, in the preparation of the rubber composition to which the high elastic epoxy resin is added, an adhesive aid may be added to the belt cord edge portion and the strip rubber for the purpose of improving the adhesive strength. What is necessary is just to use a commercially available thing as it is at this time, and it is not limited to a specific kind, Any one is suitable for implementing this invention. However, it is preferable to limit the adhesion aid to 1 to 10 parts by weight in relation to other components.
고탄성 에폭시 레진이 첨가된 스트립 고무는 폭이 15∼20mm, 두께는 0.5∼ 0.8mm 정도인 것이 스트립 고무로서의 기능을 수행하는데 있어서 뿐만 아니라 타이어의 제작에 있어서도 바람직하다.The strip rubber to which the high elastic epoxy resin is added has a width of about 15 to 20 mm and a thickness of about 0.5 to 0.8 mm, which is preferable not only to perform the function as the strip rubber but also to manufacture the tire.
이 이외에 첨가되는 기타의 조성성분들 예를 들면, 충진제, 가류제, 가황촉진제, 공정오일, 노화방지제 등은 공지의 타이어 고무조성물에 첨가되는 것들로서 특정한 것에 한정되지는 아니하고 어느 것이나 본 발명의 실시에 사용 가능하다.In addition to the other composition ingredients added, for example, fillers, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, process oils, anti-aging agents, etc. are those added to known tire rubber compositions, but are not limited to any particular one of the practice of the present invention Can be used for
이하 본 발명의 내용을 실시예를 통하여 구체적으로 설명하고자 하나 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the scope of the present invention will be described in detail with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
<실시예 1∼3 ><Examples 1-3>
아래의 표 1에 제시된 조성비와 같이 원료고무로 천연고무 80 중량부와 합성고무로는 부타디엔 고무 20 중량부로 이루어진 혼합고무 100 중량부에 대하여 가류활성제로 스테아린산을 1.0 중량부, 보강충진제로 카본블랙 55 중량부, 아연화 9.0 중량부, 공정오일 5.0 중량부, 노화방지제 1.5 중량부, 유황 5.0 중량부, 가황촉진제 0.7 중량부, 점착제 2.5 중량부, 접착보조제 2.0 중량부(실시예 3은 무첨가) 및 고탄성 에폭시 레진을 각각 3.0, 4.0, 5.0 중량부로 첨가하여 밴버리 믹서에서 배합하고 160℃의 온도에서 방출하여 얻은 고무조성물을 폭 18 mm, 두께 0.6 mm로 하여 벨트에지부를 감싼 후 가류시켜 완제품 타이어를 제조하였다.As shown in Table 1 below, 80 parts by weight of natural rubber as raw material rubber and 100 parts by weight of mixed rubber consisting of 20 parts by weight of butadiene rubber are 1.0 parts by weight of stearic acid as a vulcanizing agent and carbon black 55 as a reinforcing filler. Parts by weight, 9.0 parts by weight of zinc, 5.0 parts by weight of process oil, 1.5 parts by weight of antioxidant, 5.0 parts by weight of sulfur, 0.7 parts by weight of vulcanization accelerator, 2.5 parts by weight of adhesive, 2.0 parts by weight of adhesive aid (Example 3 is not added) and high elasticity Epoxy resin was added at 3.0, 4.0, and 5.0 parts by weight, respectively, and blended in a Banbury mixer, and the rubber composition obtained by discharging at a temperature of 160 ° C. was 18 mm wide and 0.6 mm thick to wrap belt edges and vulcanize them to produce finished tires. It was.
또한 상기 과정에 의해 얻어진 고무조성물을 대상으로 한 제반 물성 테스트는 ASTM 규격에 준하여 시험하였고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.In addition, various physical property tests for the rubber composition obtained by the above process were tested according to ASTM standards, and the results are shown in Table 1.
<비교예 ><Comparative Example>
고탄성 에폭시레진을 첨가하지 않고 접착보조제를 5.0 중량부 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.Except for adding 5.0 parts by weight of the adhesive aid without adding the high elastic epoxy resin was carried out in the same manner as in Example 1 and the results are shown in Table 1.
<표 1 > 고무조성물 및 인장물성, 접착력, 내구력 결과<Table 1> Rubber composition and tensile properties, adhesive strength, durability results
본 발명에 의하면 종래의 고무 조성물과 비교해서 고탄성 에폭시 레진을 첨가한 고무조성물의 경우 인장물성, 접착력 및 내구력이 증가함을 상기 표 1로부터 확인할 수 있다. 특히 고탄성 에폭시 레진만을 첨가한 것보다 접착보조제와 병용하여 고탄성 에폭시 레진을 첨가한 경우가 인장물성, 접착력 및 내구력 증가율이 높게 나타남을 알 수 있다. 또한 실시예 2와 같이 접착보조제와 고탄성 에폭시 레진을 병용하여 사용할 경우 300% 모듈러스가 증가하는데 이는 주행 중에 벨트 에지부의 변형량을 줄여주는 역할을 하여 상대적으로 반복피로 특성이 개선되는 것을 나타낸다. 본 발명은 더 나아가 발열 특성면에서도 종래의 고무조성물에 비해 개선되는 효과가 있다.According to the present invention, it can be seen from Table 1 that the tensile properties, adhesion and durability increase in the rubber composition to which the high elastic epoxy resin is added as compared with the conventional rubber composition. In particular, when the high elastic epoxy resin is added in combination with the adhesive aid than the high elastic epoxy resin only, it can be seen that the increase in tensile properties, adhesion and durability increase. In addition, 300% modulus is increased when the adhesive aid and the high elastic epoxy resin are used in combination as shown in Example 2, which serves to reduce the deformation amount of the belt edge part while driving, thereby improving the relative fatigue fatigue characteristics. The present invention further has an effect of improving the heat generation characteristics compared to the conventional rubber composition.
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