KR20140067698A - Composition for sealant and tire manufactured by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 실란트 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어가 주행 중 못이나 기타 사고로 인해 펑크가 났을 경우 안전하게 주행할 수 있도록 하는 자가 봉합 실란트 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a sealant composition and a tire made using the same, and more particularly, to an self-sealing sealant composition for allowing a tire to run safely when puncture occurs due to a nail or other accident while driving, Tires.
타이어 주행 중의 펑크나 공기 빠짐 현상은 주행 중 큰 사고로 이어지기 쉽다. 반면, 자가봉합이 가능한 실란트 타이어를 사용한다면 운전자의 안정성을 크게 확보할 수 있다. Punk or air dropping during tire travel is likely to lead to major accidents while driving. On the other hand, if the self-sealing sealant tire is used, the stability of the driver can be secured.
이에, 메이저 자동차 제조 업체들은 상기 실란트 타이어에 대한 관심이 늘고 있다. 또한, 상기 실란트 타이어를 대량 생산하기 위해서는 실란트 조성물의 가공성을 확보해야 한다. 상기 실란트 조성물의 가공성을 확보하기 위해서는 상기 실란트 조성물의 점도를 일정하게 유지시켜야 할 필요가 있다. Accordingly, major automobile manufacturers are increasingly interested in the above-mentioned sealant tires. In order to mass-produce the sealant tires, the processability of the sealant composition must be ensured. In order to ensure the processability of the sealant composition, it is necessary to keep the viscosity of the sealant composition constant.
상기 실란트 조성물의 점도가 낮아지면 상기 실란트 조성물의 성능에 영향을 미칠 수 있으며, 점도가 높아지면 가공성에 불리하므로 점도를 유지시킬 수 있는 방법이 양산에 중요한 변수이다.If the viscosity of the sealant composition is lowered, the performance of the sealant composition may be affected. If the viscosity of the sealant composition is high, the viscosity of the sealant composition may be deteriorated.
본 발명의 목적은 타이어 주행시 발생한 펑크를 자가 봉합하여 안전하게 주행할 수 있도록 점도를 안정적으로 유지할 수 있는 실란트 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sealant composition capable of stably maintaining viscosity so that a puncture that occurs during running of a tire can self-seal and run safely.
본 발명의 다른 목적은 상기 실란트 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire produced using the sealant composition.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실란트 조성물은 부틸고무 100 중량부, 폴리이소부틸렌 100 내지 400 중량부, 그리고 아라미드 섬유 1 내지 10 중량부를 포함한다.In order to achieve the above object, the sealant composition according to an embodiment of the present invention includes 100 parts by weight of butyl rubber, 100 to 400 parts by weight of polyisobutylene, and 1 to 10 parts by weight of aramid fibers.
상기 아라미드 섬유는 황 또는 금속 과산화물(peroxide)로 표면 처리될 수 있다.The aramid fiber may be surface treated with sulfur or metal peroxide.
상기 아라미드 섬유는 상기 아라미드 섬유 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부의 황으로 표면 처리될 수 있다. The aramid fiber may be surface-treated with 1 to 10 parts by weight of sulfur relative to 100 parts by weight of the aramid fiber.
상기 아라미드 섬유는 아라미드 60 내지 20 중량%, 반응안정제 20 내지 40 중량%, 가공조제 10 내지 30 중량% 및 반응촉진제 5 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.The aramid fiber may contain 60 to 20% by weight of aramid, 20 to 40% by weight of reaction stabilizer, 10 to 30% by weight of processing aid and 5 to 20% by weight of reaction promoter.
상기 실란트 조성물은 카본블랙 0 내지 100 중량부를 더 포함할 수 있다.The sealant composition may further comprise 0 to 100 parts by weight of carbon black.
상기 폴리이소부틸렌은 중량 평균 분자량이 1000 내지 3000g/mol일 수 있다.The polyisobutylene may have a weight average molecular weight of 1000 to 3000 g / mol.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 실란트 조성물을 이용하여 제조된 실란트층을 포함한다.A tire according to another embodiment of the present invention includes a sealant layer made using the sealant composition.
상기 실란트층은 상기 타이어의 내면에 형성될 수 있다.The sealant layer may be formed on the inner surface of the tire.
상기 실란트층의 두께는 1 내지 5mm일 수 있다.
The thickness of the sealant layer may be between 1 and 5 mm.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 실시예에 따른 실란트 조성물은 부틸고무 100 중량부, 폴리이소부틸렌 100 내지 400 중량부, 그리고 아라미드 섬유 1 내지 10 중량부를 포함한다.The sealant composition according to one embodiment of the present invention includes 100 parts by weight of butyl rubber, 100 to 400 parts by weight of polyisobutylene, and 1 to 10 parts by weight of aramid fiber.
상기 실란트 조성물의 경우 일정 이상의 점도를 유지하는 것이 중요한데 이는 실란트 조성물 내의 화학적 결합 및 물리적 결합에 의해 결정된다. 그러나, 대부분의 고무 조성물의 경우 온도에 따라 점도 변화가 크다. 종래와 같이 실란트 조성물에 천연 섬유(fiber)를 사용한 경우에는 상기 천연 섬유가 고무와의 결합을 유지하는 작용을 하지 않는다. For the sealant composition, it is important to maintain a viscosity above a certain level, which is determined by chemical and physical bonds in the sealant composition. However, most of the rubber compositions have a large viscosity change depending on the temperature. When the natural fiber is used for the sealant composition as in the conventional art, the natural fiber does not function to maintain the bond with the rubber.
한편, 상기 아라미드 섬유는 아미드 결합(-CONH)이 벤젠 고리와 같은 방향족 고리와 결합하여 폴리아마이드를 형성하고 있어, 인장강도, 강인성, 내열성, 고강성 및 고탄성을 지니고 있다. 또한, 500℃ 이하에서는 열적으로 안정하기 때문에 가공시나 타이어 주행시에도 안정적으로 작용할 수 있다.On the other hand, the aramid fiber has a tensile strength, toughness, heat resistance, high stiffness and high elasticity because an amide bond (-CONH) bonds with an aromatic ring such as a benzene ring to form a polyamide. Further, since it is thermally stable at a temperature of 500 DEG C or lower, it can be stably operated at the time of processing and during tire running.
상기 실란트 조성물은 상기 아라미드 섬유를 포함하여 상기 실란트 조성물의 온도에 대한 점도 의존성을 낮출 수 있으며, 상기 실란트 조성물 내의 물리 화학적 결합 이외에 상기 아라미드와 상기 실란트 조성물 사이의 물리 화학결합을 유도하여 안정적으로 점도를 유지할 수 있도록 한다.The sealant composition can reduce the viscosity dependence of the sealant composition on the temperature including the aramid fibers and can induce physicochemical bonding between the aramid and the sealant composition in addition to physicochemical bonding in the sealant composition, .
상기 아라미드 섬유는 황 또는 금속 과산화물(peroxide)로 표면 처리될 수 있으며, 바람직하게 상기 아라미드 섬유 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부의 황으로 표면 처리될 수 있다. 이를 통하여, 상기 표면 처리된 아라미드 섬유는 상기 실란트 조성물에 포함된 고무 성분과 가교 결합시 물리 결합 이외에 화학 결합을 이루게 되어 더욱 안정적으로 점도를 유지할 수 있도록 한다.The aramid fiber may be surface treated with sulfur or metal peroxide, preferably with 1 to 10 parts by weight of sulfur per 100 parts by weight of the aramid fiber. Through this, the surface-treated aramid fiber forms a chemical bond in addition to physical bonding at the time of cross-linking with the rubber component contained in the sealant composition, so that the viscosity can be maintained more stably.
상기 아라미드 섬유는 아라미드 60 내지 20 중량%, 반응안정제 20 내지 40 중량%, 가공조제 10 내지 30 중량%을 포함할 수 있다. 상기 반응안정제는 구체적으로 크레졸계 반응안정제로 예를들어 4,6-비스[(옥틸티오)]-o-크레졸(4,6-bis[(octylthio)]-o-cresol) 또는 4,6-비스[(옥틸티오)메틸]-o-크레졸(4,6-bis[(octylthio)metyl]-o-cresol) 등일 수 있고, 상기 반응안정제의 함량이 20 중량% 미만인 경우 가공이나 보관 중에 물성 변화가 있을 수 있고, 40 중량%를 초과하는 경우 상기 아라미드 섬유와 고무 사이의 결합을 방해할 수 있다. 상기 가공조제는 왁스 성분으로 구체적으로 파라핀 왁스를 사용할 수 있으며, 상기 가공조제의 함량이 10 중량% 미만인 경우 상기 아라미드 섬유의 분산을 저해할 수 있고, 30 중량%를 초과하는 경우 상기 아라미드 섬유와 고무 사이의 결합을 방해할 수 있다. The aramid fiber may include 60 to 20% by weight of aramid, 20 to 40% by weight of reaction stabilizer, and 10 to 30% by weight of processing aid. The reaction stabilizer is specifically a cresol-based reaction stabilizer such as 4,6-bis [(octylthio)] - o-cresol (4,6-bis [(octylthio)] - Bis [(octylthio) methyl] -o-cresol). When the content of the reaction stabilizer is less than 20% by weight, physical properties And if it exceeds 40% by weight, it may interfere with the bonding between the aramid fiber and the rubber. When the content of the processing aid is less than 10% by weight, dispersion of the aramid fiber can be inhibited. When the amount of the processing aid is more than 30% by weight, the aramid fiber and the rubber Lt; / RTI >
상기 실란트 조성물은 상기 아라미드 섬유와 함께 부틸고무 및 폴리이소부틸렌을 포함하여 직경 5mm 이하의 못 또는 돌기에 의해 발생되는 구멍을 자가 봉합할 수 있도록 하고, 강한 접착성 및 온도 안정성을 가져 타이어 주행시에도 그 특성을 유지할 수 있도록 할 수 있다.The sealant composition is capable of self-sealing holes formed by nails or protrusions having a diameter of 5 mm or less including butyl rubber and polyisobutylene together with the aramid fibers, and has strong adhesive property and temperature stability, So that the characteristics can be maintained.
상기 폴리이소부틸렌은 중량 평균 분자량이 1000 내지 3000g/mol일 수 있다. 인 상기 폴리이소부틸렌의 중량 평균 분자량이 1000g/mol 미만인 경우 실란트의 점도를 유지하기 어려울 수 있고, 3000g/mol을 초과하는 경우 흐름성이 좋지 않아 구멍을 자가 봉합하는 실란트의 성능에 문제가 있을 수 있다.The polyisobutylene may have a weight average molecular weight of 1000 to 3000 g / mol. If the weight average molecular weight of the polyisobutylene is less than 1000 g / mol, the viscosity of the sealant may be difficult to maintain. If the weight average molecular weight of the polyisobutylene exceeds 3000 g / mol, the flowability of the sealant may be poor. .
상기 폴리이소부틸렌은 상기 부틸고무 100 중량부에 대하여 100 내지 400 중량부로 포함될 수 있다. 상기 폴리이소부틸렌은 상기 실란트 조성물의 접착 및 완충 효과를 높이기 위하여 300 내지 400 중량부로 포함될 수 있고, 상기 실란트 조성물의 온도 안정성을 높이기 위하여 200 내지 300 중량부로 포함될 수도 있다.The polyisobutylene may be contained in an amount of 100 to 400 parts by weight based on 100 parts by weight of the butyl rubber. The polyisobutylene may be contained in an amount of 300 to 400 parts by weight in order to improve adhesion and buffering effect of the sealant composition and may be included in a range of 200 to 300 parts by weight in order to improve the temperature stability of the sealant composition.
이때, 상기 아라미드 섬유는 상기 부틸고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있는데, 상기 아라미드 섬유의 함량이 1 중량부 미만인 경우 그 첨가 효과가 미미할 수 있고, 10 중량부를 초과하는 경우 무니 수준이 높아져 가공성에 불리할 수 있다.In this case, the aramid fiber may be included in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the butyl rubber. If the content of the aramid fiber is less than 1 part by weight, the effect of the addition may be insignificant. When the amount of the aramid fiber is more than 10 parts by weight, And the workability may be deteriorated.
상기 실란트 조성물은 그 발열량을 조절하기 위하여 0 내지 100 중량부의 카본블랙을 더 포함할 수 있으며, 상기 실란트 조성물의 접착력을 높이기 위하여 페놀계 레진 및 기타 접착 레진 등을 추가로 포함할 수 있다. The sealant composition may further contain 0 to 100 parts by weight of carbon black to control the amount of heat generated. In order to increase the adhesion of the sealant composition, phenolic resin and other adhesive resin may be further included.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 실란트 조성물을 이용하여 제조된 실란트층을 포함한다. 상기 실란트층은 상기 타이어의 내면에 형성될 수 있다.A tire according to another embodiment of the present invention includes a sealant layer made using the sealant composition. The sealant layer may be formed on the inner surface of the tire.
도 1은 상기 타이어의 반단면도이다. 이하, 상기 타이어에 대하여 상기 도 1을 참조하여 설명한다.1 is a half sectional view of the tire. Hereinafter, the tire will be described with reference to Fig.
상기 도 1을 참조하면, 상기 타이어는 트레드부(1), 사이드월부(2), 및 비드부(3)를 포함한다. 상기 좌우 한 쌍의 비드부(3, 3) 사이에는 카카스층(4)이 가설되고, 상기 카카스층(4)의 타이어 폭 방향 양 단부가 각각 비드 코어(5)의 주변에 타이어 내측에서 외측으로 감겨 올라간다. 상기 트레드부(1)에서 상기 카카스층(4)의 외측에는 벨트층(6)이 설치되고, 상기 카카스층(4)의 내측에는 이너라이너(7)가 배치된다.Referring to FIG. 1, the tire includes a tread portion 1, a sidewall portion 2, and a bead portion 3. A carcass layer 4 is laid between the pair of left and right bead portions 3 and 3 and both end portions in the tire width direction of the carcass layer 4 are provided on the periphery of the bead core 5 on the inner side of the tire Climb to the outside. A belt layer 6 is provided on the outer side of the carcass layer 4 in the tread portion 1 and an
상기 이너라이너(7)의 상기 트레드부(1)에 대응하는 위치의 내측에는 상기 실란트층(8)이 배치된다. 상기 실란트층(8)은 타이어 주행시 발생한 펑크를 자가 봉합하여 안전하게 주행할 수 있도록 하며, 상기 실란트 조성물을 이용하여 형성된 것으로서 점도를 안정적으로 유지할 수 있다. 상기 실란트 조성물을 이용하여 상기 실란트층(8)을 형성하는 방법은 종래 일반적으로 사용되는 방법을 모두 적용 가능하므로, 본 발명에서는 상세한 설명을 생략한다.The sealant layer (8) is disposed inside the position corresponding to the tread portion (1) of the inner liner (7). The
상기 실란트층(8)의 두께는 1 내지 5mm일 수 있다. 상기 실란트층(5)의 두께가 1mm 미만인 경우 펑크 방지 효과가 미미할 수 있고, 5mm를 초과하면 타이어의 중량이 필요 없이 증가될 수 있다.The thickness of the
본 발명의 실란트 조성물은 타이어 주행시 발생한 펑크를 자가 봉합하여 안전하게 주행할 수 있도록 점도를 안정적으로 유지할 수 있다.The sealant composition of the present invention can stably maintain the viscosity so that the puncture that occurs during tire running can self-seal and travel safely.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어의 반단면도이다.
도 2는 실시예 및 비교예에서 제조한 타이어의 온도에 대한 무니점도의 의존성을 나타내는 그래프이다.1 is a half sectional view of a tire according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the dependence of the Mooney viscosity on the temperature of the tire produced in Examples and Comparative Examples.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
[[ 제조예Manufacturing example : 고무 조성물의 제조]: Preparation of rubber composition]
하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 실란트 조성물을 제조하였고, 이를 235/45R17 규격 타이어의 이너라이너 내면에 도포한 후 170℃에서 가교시켜 실란트층을 형성함으로써, 실시예 및 비교예에 따른 타이어를 제조하였다.A sealant composition was prepared using the composition shown in Table 1 below, applied to the inner surface of an inner liner of a 235 / 45R17 standard tire, and crosslinked at 170 DEG C to form a sealant layer, thereby manufacturing tires according to Examples and Comparative Examples .
(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)
(1) 아라미드 섬유: 아라미드 100 중량부에 대하여 5 중량부의 황으로 표면 처리됨
(1) Aramid fiber: Surface treated with 5 parts by weight of sulfur relative to 100 parts by weight of aramid
[[ 실험예Experimental Example : 제조된 고무 조성물의 물성 측정]: Measurement of physical properties of the prepared rubber composition]
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 타이어에 대하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2 및 도 2에 나타내었다. 도 2는 실시예 및 비교예에서 제조한 타이어의 온도에 대한 무니점도의 의존성을 나타내는 그래프이다.The physical properties of the tires prepared in the above Examples and Comparative Examples were measured and the results are shown in Table 2 and FIG. 2 is a graph showing the dependence of the Mooney viscosity on the temperature of the tire produced in Examples and Comparative Examples.
점도Mooney
상기 표 2에서 무니점도는 ML1+4값을 측정하였으며, 유동성(fluidity)은 온도 130℃에서 게이지 3mm, 압력 120kgf를 주었을 때의 값을 측정하였으며, 부피에 대한 값을 나타내었다. In Table 2, the Mooney viscosity was measured as ML1 + 4, and the fluidity was measured at a temperature of 130 ° C with a gauge of 3 mm and a pressure of 120 kgf, and the value for volume was shown.
상기 표 2 및 도 1을 참조하면, 실시예에서 제조한 타이어는 아라미드 섬유를 포함하는 실란트층을 포함함으로써 무니점도의 온도 의존성이 낮아졌는 바, 가공상의 온도 변화에 안정적인 값을 나타냄을 알 수 있다. 다만, 무니점도 값이 높아짐에 따라 온도를 상승시켜 가공해야 한다.Referring to Table 2 and FIG. 1, it can be seen that the tire produced in the Examples contains a sealant layer containing aramid fibers, so that the temperature dependence of the Mooney viscosity is lowered, and the value is stable to the temperature change in the processing phase . However, as the Mooney viscosity increases, the temperature must be raised and processed.
아울러, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 타이어에 대하여 15mm의 못으로 펑크를 낸 후, 주행시 35 시간 동안 내구 이상이 발생하지 않았음을 확인하였다.
Further, it was confirmed that the tires manufactured in the above Examples and Comparative Examples were punctured with a nail of 15 mm, and no endurance abnormality occurred during the running for 35 hours.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.
1: 트레드부
2: 사이드월부
3: 비드부
4: 카카스층
5: 비드 코어
6: 벨트층
7: 이너라이너
8: 실란트층1: Tread portion
2: side wall portion
3: bead portion
4: Carcass layer
5: Bead core
6: Belt layer
7: inner liner
8: sealant layer
Claims (9)
폴리이소부틸렌 100 내지 400 중량부, 그리고
아라미드 섬유 1 내지 10 중량부
를 포함하는 실란트 조성물.100 parts by weight of butyl rubber,
100 to 400 parts by weight of polyisobutylene, and
Aramid fiber 1 to 10 parts by weight
≪ / RTI >
상기 아라미드 섬유는 황, 금속산화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 표면 처리된 것인 실란트 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the aramid fiber is surface treated with any one selected from the group consisting of sulfur, metal oxides, and combinations thereof.
상기 아라미드 섬유는 상기 아라미드 섬유 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부의 황으로 표면 처리된 것인 실란트 조성물.3. The method of claim 2,
Wherein the aramid fibers are surface treated with 1 to 10 parts by weight of sulfur relative to 100 parts by weight of the aramid fibers.
상기 아라미드 섬유는 아라미드 60 내지 20 중량%, 반응안정제 20 내지 40 중량%, 가공조제 10 내지 30 중량%을 포함하는 것인 실란트 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the aramid fiber comprises 60 to 20 wt% of an aramid, 20 to 40 wt% of a reaction stabilizer, and 10 to 30 wt% of a processing aid.
상기 실란트 조성물은 카본블랙 0 내지 100 중량부를 더 포함하는 것인 실란트 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the sealant composition further comprises 0 to 100 parts by weight of carbon black.
상기 폴리이소부틸렌은 중량 평균 분자량이 1000 내지 3000g/mol인 것인 실란트 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the polyisobutylene has a weight average molecular weight of 1000 to 3000 g / mol.
상기 실란트층은 상기 타이어의 내면에 형성된 것인 타이어.8. The method of claim 7,
Wherein the sealant layer is formed on the inner surface of the tire.
상기 실란트층의 두께는 1 내지 5mm인 것인 타이어.8. The method of claim 7,
Wherein the thickness of the sealant layer is 1 to 5 mm.
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