KR20010106741A - Rubber composition for skimming steel cord - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어의 스틸코드 코팅용 고무 조성물에 관한 것으로서, 천연고무 또는 이소프렌 고무를 주성분 고무로 하고, 카본블랙, 코발트 염 및 첨가제를 포함하는 통상의 고무 조성물에 폴리옥테나머를 주성분 고무 100중량부에 대하여 1∼15중량부 되도록 포함하는 것으로, 이는 가공 중에는 점도를 낮추어 주는 역할을 하면서 가류 후에는 고무의 모듈러스를 크게 높여 줌으로써 타이어 주행 중 변형량 감소에 의한 밸트부 고무의 균열발생과 성장을 억제할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber composition for coating a steel cord of a tire, wherein the natural rubber or isoprene rubber is used as the main component rubber, and the polyoctenamer is contained in the conventional rubber composition containing carbon black, cobalt salt and additives. It contains 1 to 15 parts by weight with respect to the part, which serves to lower the viscosity during processing, and greatly increases the modulus of the rubber after vulcanization, thereby suppressing cracking and growth of the rubber part of the belt part by reducing the amount of deformation during tire driving. can do.
Description
본 발명은 타이어의 스틸코드 코팅용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통상의 고무 조성에 폴리옥테나머를 첨가하여 가공 중에는 점도를 낮추어 주는 역할을 하면서 가류 후에는 고무의 모듈러스를 크게 높여 줌으로써 타이어 주행 중 변형량 감소에 의한 밸트부 고무의 균열발생과 성장을 억제할 수 있도록 한 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for coating a steel cord of a tire, and more particularly, by adding polyoctenamer to a conventional rubber composition to lower the viscosity during processing while greatly increasing the modulus of rubber after vulcanization. The present invention relates to a rubber composition capable of suppressing cracking and growth of belt rubber due to a reduction in deformation amount during tire travel.
차량 주행중 래디알 타이어의 밸트부는 강한 응력을 받음과 동시에 심한 변형을 받게 되는데, 이러한 변형과 응력의 변화가 장기간 계속되면 피로가 누적되어 밸트부의 황동이 피복된 스틸코드와 고무 사이에 균열이 발생하게 된다. 균열이 발생한 상태에서 위와 같은 변형과 응력의 집중이 계속되면 균열은 점점 성장하여 결국은 파괴에 이르게 되고, 타이어의 안정성에 심각한 문제를 유발시키게 된다. 이러한 고무의 균열과 균열의 성장은 타이어 밸트부의 변형량과 고무의 내피로 성능에 밀접한 관계가 있는 것으로 알려져 있다.While driving the vehicle, the belt part of the radial tire is subjected to strong stress and severe deformation. If such deformation and stress change continue for a long time, fatigue accumulates, causing cracks between the brass cord coated steel cord and rubber. do. If the deformation and stress concentration continue as the crack occurs, the crack grows gradually and eventually leads to breakage, which causes serious problems in the stability of the tire. Such cracking and crack growth of rubber are known to be closely related to the deformation amount of the tire belt portion and the fatigue resistance of the rubber.
즉, 고무의 모듈러스를 높여주게 되면 타이어 주행 중 밸트부의 변형량이 상대적으로 감소하게 되어 균열의 발생과 성장을 크게 줄일 수 있다.In other words, if the modulus of the rubber is increased, the amount of deformation of the belt portion is relatively reduced while driving the tire, thereby greatly reducing the occurrence and growth of cracks.
고무의 모듈러스를 높이기 위한 방법으로는, 유황을 다량 첨가하거나, 카본블랙의 투입량을 늘리는방법, 그리고 수지를 사용하여 고무의 모듈러스를 높이는 방법들이 사용되고 있다.As a method for increasing the modulus of rubber, a method of adding a large amount of sulfur, increasing the amount of carbon black added, and a method of increasing the modulus of rubber using a resin are used.
그러나, 유황의 과도한 사용은 고무의 피로와 파단에너지, 그리고 내열노화성을 크게 떨어뜨리며 가공 중에 유황의 석출에 의한 점착성의 저하를 가져오는 문제점이 있다.However, excessive use of sulfur greatly reduces rubber fatigue, breaking energy, and heat aging resistance, and has a problem of deterioration of adhesion due to precipitation of sulfur during processing.
또한, 카본블랙의 다량 사용은 타이어 주행 중 고무의 발열을 증가시켜 타이어의 내구성을 떨어뜨림, 가공 중에도 높은 열을 발생시키므로 고무의 물성저하와 점착성을 떨어뜨리는 단점이 있다. 또한, 수지의 사용도 가공시 높은 점도 상승을 유발하여 가공을 어렵게 하는 문제점이 있다.In addition, the use of a large amount of carbon black increases the heat generation of the rubber while running the tire to reduce the durability of the tire, generates a high heat even during processing has the disadvantage of lowering the physical properties and adhesion of the rubber. In addition, the use of the resin also causes a high viscosity rise during processing, making it difficult to process.
이에 본 발명자들은 종래 고무의 모듈러스를 높이는 방법에 있어서의 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력하던 중, 천연고무와 이소프렌 고무를 주성분으로 하고 코발트 염을 함유하는 고무 조성물에 폴리옥테나머(polyoctenamer)를 첨가한 결과, 가공 중에는 점도를 낮추어 주는 역할을 하면서 가류 후에는 고무의 모듈러스를 크게 높여 타이어 주행 중 변형량 감소에 의한 밸트부 고무의 균열 발생과 성장을 억제할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors, while trying to solve the problem in the method of increasing the modulus of the conventional rubber, adding a polyoctenamer to the rubber composition containing a natural rubber and isoprene rubber as a main component and containing a cobalt salt As a result, the present invention has been found to be able to reduce the occurrence of cracks and growth of the rubber part of the belt by reducing the amount of deformation during tire driving by greatly increasing the modulus of the rubber after vulcanization during the processing. .
따라서, 본 발명의 목적은 모듈러스가 높으면서 내피로성이 우수한 스틸코드 코팅용 고무 조성물을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition for coating a steel cord having high modulus and excellent fatigue resistance.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 스틸코드 코팅용 고무 조성물은 천연고무 또는 이소프렌 고무를 주성분 고무로 하고, 여기에 카본블랙, 코발트 염 및 첨가제를 포함하는 타이어 스틸코드 코팅용 고무 조성물로서, 상기 조성물에 폴리옥테나머를 주성분 고무 100중량부에 대하여 1∼15중량부로 첨가한 것임을 그 특징으로 한다.The rubber composition for tire steel cord coating of the present invention for achieving the above object is a rubber composition for tire steel cord coating comprising natural rubber or isoprene rubber as a main component rubber, and containing carbon black, cobalt salt and additives therein, It is characterized in that the polyoctenamer is added to the composition in an amount of 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the main component rubber.
이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.
본 발명의 타이어 스틸코드 코팅용 고무 조성물은 천연고무 또는 합성 이소프렌 고무를 주성분 고무로 하고, 산화아연, 카본블랙 또는 실리카계 충전제, 그리고 유황은 물론 통상의 타이어 스틸코드 코팅용 고무 조성물에 사용되는 각종 첨가제를 배합한 것으로서, 더하여 폴리옥테나머를 첨가한 것을 그 특징으로 한다.The rubber composition for tire steel cord coating of the present invention is composed of natural rubber or synthetic isoprene rubber as a main component rubber, and various kinds of zinc oxide, carbon black or silica-based fillers, and sulfur, as well as conventional rubber composition for tire steel cord coating. It is the thing which added the polyoctenamer as what mix | blended the additive, It is characterized by the above-mentioned.
폴리옥테나머는 싸이클로옥텐을 개환한 중합물로서, 폴리옥테나머의 비율이 10이상인 혼합물을 의미한다. 폴리옥테나머는 팽창시 결정화하여 높은 인장강도와 인열강도를 나타내며, 불포화기를 다량 가지고 있어 유황에 의한 가류가 가능할 뿐만 아니라, 가교 효율이 높아 가류 후에는 모듈러스를 크게 증가시킨다.Polyoctenamer refers to a polymer in which a cyclooctene is ring-opened, and the ratio of polyoctenamer is 10 or more. The poly octenamer crystallizes upon expansion, exhibiting high tensile strength and tear strength, and having a large amount of unsaturated groups, not only vulcanization by sulfur, but also high crosslinking efficiency, greatly increases modulus after vulcanization.
특히, 폴리옥테나머는 용융점이 50℃ 부근으로서, 가공 중에는 액체 상태로 존재하여 가공조제와 같은 역할을 함으로써 고무의 점도를 크게 낮추어 주는 역할을 한다.Particularly, the polyoctenamer has a melting point of about 50 ° C., which is in a liquid state during processing, and serves to lower the viscosity of the rubber by serving as a processing aid.
결과적으로, 가공 중에는 점도를 낮추어 주는 역할을 하면서, 가류 후에는 고무의 모듈러스를 크게 높여 타이어 주행 중 변형량 감소로 인한 밸트부 고무의 균열발생과 성장을 억제하는 역할을 폴리옥테나머가 수행하게 된다.As a result, the polyoctenamer plays a role of lowering the viscosity during processing, and greatly increases the modulus of the rubber after vulcanization, thereby suppressing cracking and growth of the rubber part of the belt due to a reduction in the amount of deformation during tire travel.
이와같은 역할을 하는 폴리옥테나머는 상품화된 것을 사용할 수도 있고, 미합중국 특허 제3,943,116호에 개시된 방법을 사용하여 제조할 수도 있다.Polyoctenamers that serve this role may be commercially available or may be prepared using the methods disclosed in US Pat. No. 3,943,116.
상기 특허건에서는 사이클로옥텐 및/또는 1,5-사이클로옥타디엔을 오가노실리콘 화합물, 텅스텐 할라이드 염, 및 오가노알루미늄 화합물로 이루어진 촉매 시스템을 사용하여 중합함으로써 고 시스 함량을 갖는 폴리옥테나머를 제조하였다.This patent discloses polyoctenamers having a high cis content by polymerizing cyclooctene and / or 1,5-cyclooctadiene using a catalyst system composed of an organosilicon compound, a tungsten halide salt, and an organoaluminum compound. Prepared.
한편, 본 발명의 타이어 스틸코드 코팅용 고무 조성물은 천연고무 또는 합성 이소프렌 고무를 주성분으로 하며, 여기에 코발트 염을 첨가하여 이루어진 통상의 것이다.On the other hand, the rubber composition for coating a tire steel cord of the present invention is a conventional one made of natural rubber or synthetic isoprene rubber as a main component, and cobalt salt is added thereto.
일반적으로 코발트염은 부식 방지에 탁월한 효과를 지니고 있는 것으로서, 스틸코드의 부식을 방지하는 역할을 함으로 타이어의 스틸코드 코팅용 고무 조성물에 일반적으로 첨가되는 화합물이다.In general, cobalt salts have an excellent effect on preventing corrosion, and are a compound generally added to the rubber composition for coating the steel cord of a tire by preventing corrosion of the steel cord.
코발트 염으로는 코발트 나프터네이트 등과 같은 통상의 코발트 염을 비롯하여 특정의 코발트 보론 착물 등이 가능한 바, 코발트 보론 착물의 경우는 B와 O사이의 결합력이 약하여 보레이트 부분과 코발트 염이 쉽게 떨어질 수 있어 일반적인 코발트 염의 역할인 접착력 증진제 역할을 수행할 수 있을 뿐 아니라, 보레이트 부분이 고무와 스틸코드 계면에서 일종의 산도(pH)를 조정해주는 완충제 역할을 하여pH를 약 7 내지 9정도로 유지시켜주어 스틸코드의 부식을 방지시켜 주어 보다 바람직하다.Cobalt salts include conventional cobalt salts such as cobalt naphthenate, and certain cobalt boron complexes. In the case of cobalt boron complexes, the bond between B and O is weak, so that the borate portion and the cobalt salt may easily fall off. In addition to acting as an adhesion enhancer, which is a common cobalt salt, the borate portion acts as a buffer to adjust the pH (pH) at the rubber and steel cord interface, maintaining a pH of about 7 to 9 It is more preferable to prevent corrosion.
이와같이 코발트 염은 통상 주성분 고무 100중량부에 대하여 1∼3중량부로 첨가하고 있다.Thus, cobalt salt is normally added at 1-3 weight part with respect to 100 weight part of main component rubber | gum.
그밖에, 본 발명의 고무 조성물은 통상의 타이어 스틸코드 코팅용 고무 조성물에 사용되는 첨가제를 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, it is a matter of course that the rubber composition of the present invention can use an additive used in a rubber composition for coating a conventional tire steel cord.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 이에 한정되는 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 thereto.
실시예 1∼3 및 비교예 1Examples 1-3 and Comparative Example 1
다음 표 1에 나타낸 바와 같이 각 성분을 배합하여 고무 조성물을 제조하였다.As shown in Table 1 below, each component was combined to prepare a rubber composition.
실험예Experimental Example
상기 실시예 1∼3 및 비교예 1에 따라 얻어진 고무 조성물을 150℃에서 30분간 가류시켜 평가용 시편을 제조하였다.The rubber compositions obtained according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 were vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to prepare specimens for evaluation.
이에 대하여 무늬점도, 100모듈러스, 인장강도, 내피로, 고무와 스틸코드간의 접착력을 평가하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.On the other hand, the pattern viscosity, 100 modulus, tensile strength, fatigue resistance, adhesive strength between rubber and steel cord were evaluated, and the results are shown in Table 2 below.
여기서, 고무와 스틸코드 사이의 접착력 평가는 ASTM D 2229-80 방식에 의거하여 실시한 결과이다.Here, the evaluation of the adhesion between the rubber and the steel cord is the result of performing according to ASTM D 2229-80 method.
상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 고무 조성물은 가공중에는 점도가 낮은 것을 알 수 있고, 가류 후의 모듈러스는 높아지며, 높은 모듈러스에도 불구하고 내피로성이 우수함을 알 수 있다.From the results in Table 2, it can be seen that the rubber composition according to the present invention has a low viscosity during processing, the modulus after vulcanization is high, and the fatigue resistance is excellent despite the high modulus.
결과적으로, 타이어 주행 중 변형량 감소에 의한 밸트부 고무의 균열 발생과 성장을 억제할 수 있음을 알 수 있다.As a result, it can be seen that crack generation and growth of the belt portion rubber due to the reduction in the amount of deformation during tire travel can be suppressed.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 통상의 스틸코드 코팅용 고무 조성물에 폴리옥테나머를 첨가하는 경우 가공 중에는 점도를 낮추어 주는 역할을 하면서 가류 후에는 고무의 모듈러스를 크게 높여 줌으로써 타이어 주행 중 변형량 감소에 의한 밸트부 고무의 균열발생과 성장을 억제할 수 있다.As described in detail above, in the case of adding polyoctenamer to the rubber composition for coating a steel cord according to the present invention, while reducing the viscosity during processing, the rubber modulus is greatly increased after vulcanization during tire driving. It is possible to suppress cracking and growth of the belt rubber due to the decrease in the amount of deformation.
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KR100475334B1 (en) * | 2002-11-22 | 2005-03-11 | 한국타이어 주식회사 | Rubber composition for steel cord coating of tire |
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