KR20100064660A - Rubber composition for tire tread - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 친환경적이며, 고속주행 시 고무 조성물의 물성 저하를 방지하고, 타이어의 경량화를 향상시키는 장점이 있는 고무 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a rubber tread rubber composition, and more particularly, to an environmentally friendly rubber composition having the advantage of preventing the reduction of physical properties of the rubber composition at high speeds and improving the weight of the tire.
종래 향상된 제동성능을 얻기 위해 트레드 고무 조성물에 가장 많이 사용되었던 방법으로는, 스티렌을 많이 함유한 스테렌 부타디엔 고무를 사용하는 방법, 보강 충진제인 카본블랙의 입자경을 작게하여 사용하는 방법, 그리고 오일이나 레진의 함량이 높은 타이어 트레드 원료고무를 사용하는 방법 등이 있다. Conventionally, the most widely used method for tread rubber compositions to obtain improved braking performance includes the use of styrene-rich steadiene butadiene rubber, the use of smaller particle diameters of carbon black as a reinforcing filler, and oil or Tire tread raw rubber with high resin content is used.
그러나, 전기에서 언급되어 설계된 타이어는, 원료고무 100 중량부 대비 많은 양의 오일이나 레진을 사용하여, 고속주행 시 높은 발열로 인해 고무 조성물의 물성이 급격하게 감소하고, 환경에 악영향을 미치는 문제가 있다. However, tires designed and mentioned in the above use a large amount of oil or resin compared to 100 parts by weight of raw rubber, and due to high heat generation at high speeds, the physical properties of the rubber composition are drastically reduced and adversely affect the environment. have.
전술한 바와 같이 시장은 자동차 경주와 같은 고속주행 시에도 고무 조성물의 물성이 저하되는 문제점을 보완하고, 친환경적인 타이어 성능 향상에 관한 기술 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다. As described above, the market compensates for the problem that the physical properties of the rubber composition are deteriorated even at high speeds such as automobile racing, and there is an urgent need for technology development related to environmentally friendly tire performance improvement.
따라서, 본 발명의 목적은 친환경적이며, 고속주행 시 고무 조성물의 물성 저하를 방지하고, 타이어의 경량화를 향상시키는 장점이 있는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a rubber composition for tire treads, which is environmentally friendly and has the advantage of preventing the reduction of physical properties of the rubber composition at high speeds and improving the weight reduction of the tire.
다만, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 평균적 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other technical problems will be clearly understood by the average technician from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원료고무 100 중량부에 대하여 아세트산 나트륨 0.1 내지 40 중량부를 포함하고, 상기 아세트산 나트륨은 타이어와 지면과의 마찰에 의해 겔상태에서 고체상태로 상변화를 일으키면서 열을 발생시키는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises 0.1 to 40 parts by weight of sodium acetate with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, wherein the sodium acetate causes a phase change from the gel state to the solid state by friction between the tire and the ground Provided is a rubber composition for tire treads that generates heat.
본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 타이어와 지면과의 일정한 충격에 의해서 겔상태에서 고체상태로 상변화를 쉽게 일으켜 빠른 발열을 유도하여 타이어의 예열 시간을 감소시켜 트레드부 고무 조성물의 물성이 감소되는 것을 방지함으로써 경기력 향상을 도모할 수 있으며, 고무 조성물에 첨가되는 보강 충진제 및 오일, 레진의 중량을 감소시켜 경주용 타이어의 경량화 도모 및 친환경적인 효과를 얻을 수 있다. The rubber composition for tire treads according to the present invention easily causes a phase change from a gel state to a solid state by a constant impact between the tire and the ground, induces rapid heat generation, thereby reducing the preheating time of the tire, thereby reducing physical properties of the tread portion rubber composition. It is possible to improve the performance by preventing it, and to reduce the weight of the reinforcing fillers and oils and resins added to the rubber composition, it is possible to reduce the weight of the racing tire and environmentally friendly effect.
본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 약한 충격에도 겔상태에서 고체상태로 상변화하여 초기 빠른 발열을 유도하는 아세트산 나트륨(Sodium Acetate)을 고무 조성물에 적용함으로써, 고속주행 시 고무 조성물의 물성 저하를 방지하고, 타이어의 경량화가 향상되며 친환경적인 장점이 있어, 트럭, LTR, 승용차 및 레이싱용 타이어 트레드용 고무 조성물에 매우 적합하다. The rubber composition for tire treads of the present invention applies sodium acetate to the rubber composition which induces rapid rapid heat generation due to a phase change from a gel state to a solid state, even in a weak impact, thereby preventing deterioration of physical properties of the rubber composition at high speeds. In addition, the weight reduction of the tire is improved and environmentally friendly, it is very suitable for the rubber composition for trucks, LTRs, passenger cars and tire treads for racing.
이하에서 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명은 원료고무; 및 아세트산 나트륨을 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공한다. The present invention raw material rubber; And it provides a rubber composition for tire tread comprising sodium acetate.
상기 원료고무로는 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 공액 디엔 방향족 비닐 공중합체, 나이트릴 공액 디엔 공중합체, 수소화 NBR, 수소화 SBR, 올레핀 고무, 말레산으로 변형된 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소부틸렌과 방향족비닐 또는 디엔모노머의 공중합체, 아크릴고무, 이오노머, 할로겐화 고무, 클로로프렌 고무 등을 들 수 있다. The raw material rubbers include polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, conjugated diene aromatic vinyl copolymer, nitrile conjugated diene copolymer, hydrogenated NBR, hydrogenated SBR, olefin rubber, ethylene-propylene rubber modified with maleic acid, butyl rubber, iso Copolymers of butylene and aromatic vinyl or diene monomers, acrylic rubbers, ionomers, halogenated rubbers, chloroprene rubbers and the like.
상기 아세트산 나트륨은 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 내지 40 중량부로 포함된다. 상기 아세트산 나트륨의 함량이 0.1 중량부 미만이면 발열이 발생하지 않는 문제가 있고, 40 중량부를 초과하면 고무물성 저하를 유도하는 문제점이 있다. The sodium acetate is included in 0.1 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. If the content of sodium acetate is less than 0.1 parts by weight, there is a problem that heat generation does not occur, and if it exceeds 40 parts by weight to induce rubber property deterioration There is a problem.
상기 아세트산 나트륨은 수분함량에 따라 다양하게 사용할 수 있으며, 수분함량에 따라 충격에 의해 발생시킬 수 있는 발열의 정도에도 영향을 미칠 수 있다. The sodium acetate can be used in various ways depending on the water content, it may also affect the degree of heat generated by the impact depending on the water content.
아세트산 나트륨은 손난로를 위한 제품으로써 사용되어 왔으며, 겔상태에서 고체상태로 서서히 상변화가 일어났을 때 열을 발생시키게 된다. 즉, 아세트산 나트륨은 겔상태에서 순간적으로 충격을 가할 경우 결정을 이루면서, 이때 열을 발생하게 된다. Sodium acetate has been used as a product for hand stoves and generates heat when the phase changes slowly from gel to solid state. That is, sodium acetate forms crystals when it is momentarily impacted in a gel state, and generates heat at this time.
본 발명은 타이어 트레드부에서 초반 높은 온도의 열을 얻기 위하여 이러한 아세트산 나트륨을 고무 조성물에 적용시켜 트레드부의 고무조성물의 온도를 높여 타이어의 제동성능을 향상시키고, 타이어의 예열을 위해 장시간 트랙을 주행해야 하는 시간을 감소시킴으로써, 타이어의 마모량을 감소시켜 고속 주행시 발생하는 고무조성물의 물성감소에 걸리는 시간을 지연시키는 효과를 얻을 수 있다. The present invention is to apply the sodium acetate to the rubber composition in order to obtain the initial high temperature heat in the tire tread portion to increase the temperature of the rubber composition of the tread portion to improve the braking performance of the tire, and to run the track for a long time to preheat the tire By reducing the time required to reduce the amount of wear of the tire, it is possible to obtain the effect of delaying the time taken to reduce the physical properties of the rubber composition generated during high-speed running.
또한, 본 발명은 아세트산 나트륨의 함량을 증가시켜, 충진제 및 오일, 레진의 함량을 감소시킴으로써 타이어의 경량화 및 단가절감과 친환경적인 효과도 얻을 수 있다. In addition, by increasing the content of sodium acetate, the present invention can reduce the content of fillers, oils, and resins to reduce the weight and cost of the tires and also an environmentally friendly effect.
본 발명에 따른 아세트산 나트륨을 함유한 타이어 트레드용 고무조성 물로 제조된 타이어는 트럭, LTR, 승용차 및 레이싱용 차량에 장착되는 타이어에 적용 가능하다. Tires made of a rubber composition for tire treads containing sodium acetate according to the present invention are applicable to tires mounted on trucks, LTRs, passenger cars and racing vehicles.
즉, 본 발명에서 사용 가능한 아세트산 나트륨은 타이어 트레드부에 혼합되어 타이어에 적용되는 경우 일정한 충격에 의해서 겔상태에서 고체상태로 상변화가 쉽게 이루어져서 빠른 발열이 발생되는 것이다. That is, when sodium acetate usable in the present invention is mixed with the tire tread portion and applied to the tire, phase change is easily performed from a gel state to a solid state by a constant impact, thereby quickly generating heat.
이를 구체적으로 설명하면, 지면과 타이어 트레드부와의 마찰에 의해 아세트산 나트륨은 상변화를 일으켜 초당 0.8℃씩 온도상승을 유도하여 기존에 타이어 예열(85 내지 90℃)을 위해 걸렸던 시간을 90초 정도 단축하여 트레드부 고무 조성물 의 물성 감소에 걸리는 시간을 단축하여 경기력 향상을 도모할 수 있으며, 이에 따른 보강 충진제 및 오일, 레진의 중량감소를 통해 경주용 타이어의 경량화 도모 및 환경적인 측면에서도 무해한 장점이 있는 것이다. Specifically, sodium acetate causes a phase change due to friction between the ground and the tire tread portion, inducing a temperature increase by 0.8 ° C per second, and thus, the conventional time required for preheating the tire (85 to 90 ° C) is about 90 seconds. By shortening the time taken to reduce the physical properties of the tread rubber composition can improve the performance, and the weight reduction of reinforcing fillers, oil, and resin according to the reduction of weight of the racing tire and harmless advantages in terms of environment It is.
한편, 본 발명에 따른 타이어용 고무 조성물은 통상의 고무 배합제를 더 포함할 수 있다. 상기 고무 배합제는 프로세스 오일, 보강제 및 첨가제 등을 포함한다. On the other hand, the rubber composition for a tire according to the present invention may further include a conventional rubber compounding agent. The rubber compounding agent includes process oils, reinforcing agents, additives and the like.
상기 첨가제로는 통상적으로 타이어용 고무 조성물에 첨가되는 카본블랙,실리카, 산화아연, 스테아린산, 유황, 촉진제, 노화방지제, 점착제, 가류촉진제 등을 들 수 있다. The additives include carbon black, silica, zinc oxide, stearic acid, sulfur, accelerators, anti-aging agents, pressure-sensitive adhesives, vulcanization accelerators, and the like, which are commonly added to rubber compositions for tires.
상기 고무 배합제의 함량은 원하는 물성에 따라 임의로 용이하게 조절될 수 있다. The content of the rubber compounding agent can be easily adjusted arbitrarily according to the desired physical properties.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred examples and comparative examples of the present invention are described. However, the following examples are only preferred embodiments of the present invention and the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1 내지 3 및 비교예 1][Examples 1-3 and Comparative Example 1]
하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 따른 타이어 고무 조성물을 제조하였다. 타이어 고무 조성물의 제조는 통상의 타이어 제조방법에 의해 제조되었다. To prepare a tire rubber composition according to Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 using the composition shown in Table 1. The tire rubber composition was produced by a conventional tire manufacturing method.
(단위: 중량부) (Unit: parts by weight)
㈜Corporation
(1): 스티렌-부타디엔 고무 (1): styrene-butadiene rubber
(2): X-50S(Evonik Degussa) (2): X-50S (Evonik Degussa)
(3): A#2 Oil(㈜ 범우)(3): A # 2 Oil (Bumwoo)
(4): Sasolwax 8820(Sasolwax GmbH)(4): Sasolwax 8820 (Sasolwax GmbH)
(5): Tetramethyl Thiuram Disulfide(TMTD)(Zhenjiang Zhenbang Chemical Industry)(5): Tetramethyl Thiuram Disulfide (TMTD) (Zhenjiang Zhenbang Chemical Industry)
상기 제조된 시편에 대하여 물성 테스트를 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. The physical properties were tested for the prepared specimens, and the results are shown in Table 2 below.
㈜Corporation
- 무늬점도(ML1+4(125℃))는 ASTM 규격 D1646에 의해 측정하였다. Pattern viscosity (ML1 + 4 (125 ° C.)) was measured according to ASTM standard D1646.
- 경도는 DIN 53505에 의해 측정하였다Hardness was measured according to DIN 53505
- 300% 모듈러스, 신장율은 ISO 37 규격에 의해 측정하였다. 300% modulus, elongation was measured according to ISO 37 standard.
- 점탄성은 RDS 측정기를 사용하여 0.1% 변형(strain)에 10Hz Frequency 하에서 -60℃ 에서 80℃까지 tan δ를 측정하였다. -Viscoelasticity was measured at δ-60 ℃ to 80 ℃ under 10Hz frequency at 0.1% strain using RDS meter.
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 트레드 고무 조성물에 의해 제조된 실시예 1 내지 3의 고무는 종래 트레드 고무 조성물인 비교예 1의 고무 시편에 비해 60℃ tanδ값이 2배정도 증가되었음을 알 수 있다. As shown in Table 2, the rubber of Examples 1 to 3 produced by the tread rubber composition of the present invention was 60 times tanδ value increased by about 2 times compared to the rubber specimen of Comparative Example 1 which is a conventional tread rubber composition Able to know.
본 발명의 단순한 변형 또는 변경은 모두 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. All simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
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