KR20210107460A - 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물 - Google Patents

알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20210107460A
KR20210107460A KR1020200022508A KR20200022508A KR20210107460A KR 20210107460 A KR20210107460 A KR 20210107460A KR 1020200022508 A KR1020200022508 A KR 1020200022508A KR 20200022508 A KR20200022508 A KR 20200022508A KR 20210107460 A KR20210107460 A KR 20210107460A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aluminum
rubber
source
rubber reinforcement
surface area
Prior art date
Application number
KR1020200022508A
Other languages
English (en)
Inventor
최권일
김우석
오명환
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020200022508A priority Critical patent/KR20210107460A/ko
Publication of KR20210107460A publication Critical patent/KR20210107460A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 구현예에서는, 알루미노실리케이트 입자를 포함하되, 그 화학식(조성) 및 비표면적(SBET)이 제어된 고무 보강재를 제공한다.

Description

알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물{REINFORCING MATERIALS FOR RUBBER COMPRISING ALUMINOSILICATE PARTICLES, MANUFACTURING METHOD OF THE SAME AND RUBBER COMPOSITION FOR TIRES INCLUDING THE SAME}
본 발명은 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물에 관한 것이다.
지구 온난화와 환경 문제에 대한 우려가 확산되면서 에너지 효율을 높여 탄소 배출량을 감축시키는 환경 친화적 개념이 다방면에서 강조되고 있다. 이러한 환경 친화적 개념은 타이어 산업 분야에서 고효율의 친환경 타이어의 개발과 폐타이어의 재활용 방법 모색 등으로 가시화되고 있다.
친환경 타이어(혹은 그린 타이어)는 고무의 구름 저항(rolling resistance)을 낮추어 고효율과 고연비 특성을 부여하여, 결과적으로 탄소 배출량의 감축을 가능하게 하는 타이어를 말한다. 이러한 친환경 타이어를 제조하기 위하여, 개질된 고무 재료 및 고무 보강용 백색 첨가제 등이 사용되고 있다.
고무 보강용 백색 첨가제로는 실리카 소재가 주로 사용되고 있는데, 이는 고무 조성물 내에서 분산성이 낮아, 기계적 강도가 손실되는 등의 문제가 있다. 이를 보완하기 위해, 실리카를 실란 커플링제(silane coupling agent)와 함께 활용하여 양호한 기계적 강도를 가지는 친환경 타이어용 소재를 만들 수 있음이 알려져 있다.
이러한 실리카 소재 이외에, 알루미나, 점토, 카올린 등을 고무 보강용 백색 첨가제로 적용할 수 있음이 알려져 있다. 그러나, 이들은 강한 응집체 형성 등으로 분산성이 감소하며, 이에 따른 기계적 강도 저하 등의 문제점이 나타날 수 있다.
본 발명은, 일반적으로 알려진 고무 보강용 백색 첨가제(특히, 실리카)의 대체제로, 친환경적이면서도, 분산성, 가공성, 보강 효과 등이 두루 우수하게 발현되는 고무 보강재를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은, 상기 고무 보강재의 제조 방법 및 상기 고무 보강재를 포함하는 타이어용 고무 조성물을 제공하기 위한 것이다.
구체적으로, 본 발명의 일 구현예에서는, 알루미노실리케이트 입자를 포함하되, 그 화학식(조성) 및 비표면적(SBET)이 제어된 고무 보강재를 제공한다.
본 발명의 다른 일 구현예에서는, 알칼리성의 실리콘 소스와 산성의 알루미늄 소스의 중화 반응을 이용하여 알루미노실리케이트 입자를 제조하되, 상기 각 소스들의 온도를 제어함으로써, 상기 특성의 알루미노실리케이트 입자를 염(salt)으로 수득하는 고무 보강재의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에서는, 상기 일 구현예의 고무 보강재를 포함하는 타이어용 고무 조성물을 제공한다.
상기 일 구현예의 고무 보강재는, 친환경적이고, 고무 조성물의 가공성을 저해하지 않으면서도 우수한 보강 효과(특히, 경도, 인장 강도 등)를 나타낼 수 있다.
또한, 상기 일 구현예의 제조 방법은, 소스들의 온도 및 공급 시기를 제어하는 단순한 공정으로써, 상기 특성의 고무 보강재를 양산할 수 있다.
나아가, 상기 일 구현예의 타이어용 고무 조성물은, 상기 특성의 고무 보강재를 포함함에 따라, 친환경적이고, 경도, 인장 강도 등의 특성이 향상되어 고효율 및 고연비 특성을 나타내는 타이어로 제조될 수 있다.
본 명세서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다.
고무 보강재
일반적으로 고무 보강용 백색 첨가제(고무 보강재)로 사용되는 실리카, 알루미노실리케이트, 알루미나, 점토, 카올린 등의 소재는, 고무 조성물 내 분산성이 낮아, 그로부터 제조된 고무의 기계적 강도를 저해하는 문제가 있다.
이에, 상기 물질들을 고무 보강재로 사용할 경우, 실란 커플링제(silane coupling agent) 등을 첨가하여 고무의 기계적 강도를 높일 필요가 있다.
실란 커플링제는 백색 첨가제의 표면과 고무 매트릭스의 결합을 유도하기 때문에 첨가되는 백색 첨가제의 비표면적이 중요한 인자가 된다. 백색 첨가제의 비표면적이 너무 작을 경우 실란 커플링제가 효과적으로 작용하지 못하고, 너무 클 경우 반 데르 발스 인력이 증가함에 따라 백색 첨가제간 응집력이 강해져 실란 커플링제의 효과를 감소시킨다.
이와 관련하여, 본 발명의 일 구현예에서는, 알루미노실리케이트 입자를 포함하되, 그 화학식(조성) 및 비표면적이 제어된 고무 보강재를 제공한다.
상기 일 구현예의 고무 보강재는, 기본적으로 알루미노실리케이트 입자를 포함함에 따라 친환경적이면서도, 화학식(조성) 제어에 의해 분산성이 개선되어 향상된 보강 효과를 나타낼 수 있고, 고무 조성물의 가공성을 저해하지 않을 수 있다.
특히, 상기 일 구현예의 고무 보강재에 포함된 알루미노실리케이트 입자는, 실리카 대비 증가된 비표면적을 가짐에 따라, 그 입자 내부에 적절한 기공이 형성되어, 특히 경도, 인장 강도 등의 측면에서 고무의 기계적 물성을 개선할 수 있고, 이에 타이어용 고무 조성물에 사용되기에 적합하다.
이하, 상기 일 구현예의 고무 보강재를 상세히 설명한다.
알루미노실리케이트 입자의 조성(화학식)
상기 일 구현예의 고무 보강재는, 하기 화학식 1로 표시되는 알루미노실리케이트 입자를 포함한다:
[화학식 1]
[(MaAlxO2x)·(SiyO2y)]·m(H2O)
상기 화학식 1에서, 상기 M은 Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Fr, Ca, Zn, 및 Mg로 이루어진 군에서 선택된 원소 또는 이들의 이온이고, 0<a이고, 0.1<x<0.4이고, 0<y이고, 0<a/x<1.2이며, 0≤m이다.
구체적으로, 상기 화학식 1에서 a/x는 0 초과, 0.3 이상, 0.5 이상, 0.7 이상, 0.8 이상, 또는 0.86 이상이면서, 1.2 미만, 1.0 이하, 0.9 이하, 0.89 이하, 또는 0.88 이하인 범위 내로 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1에서 0.86≤a/x≤0.88를 만족할 때, 우수한 분산성, 가공성 등 제반 특성의 발현에 유리할 수 있다.
상기 화학식 1에서, a는 0 초과, 0.1 이상, 0.13 이상, 0.16 이상, 또는 0.17 이상이면서, 0.4 이하, 0.3 이하, 0.25 이하, 또는 0.22 이하인 범위 내로 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1에서 0.17≤a≤0.22를 만족할 때, 우수한 분산성, 가공성 등 제반 특성의 발현에 유리할 수 있다.
상기 화학식 1에서, x는 0.1 초과, 0.13 이상, 0.16 이상, 0.19 이상, 또는 0.21 이상이면서, 0.4 이하, 0.35 이하, 0.3 이하, 0.25 이하, 0.24 이하, 또는 0.235인 범위 내로 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1에서 0.21≤x≤0.235를 만족할 때, 우수한 분산성, 가공성 등 제반 특성의 발현에 유리할 수 있다.
한편, 상기 화학식 1에서, y/x는 2 초과, 2.5 이상, 3 이상, 3.5 이상, 또는 4 이상이면서, 10 이하, 8 이하, 7 이하, 6 이하, 또는 5 이하인 범위 내로 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 화학식 1에서 4≤y/x≤5를 만족할 때, 우수한 분산성, 가공성 등 제반 특성의 발현에 유리할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 화학식 1에서, 0.86≤a/x≤0.88, 0.17≤a≤0.22, 0.21≤x≤0.235, 및 4≤y/x≤5를 동시에 만족할 때, 후술되는 실시예와 동등 수준 또는 그 이상으로 우수한 분산성, 가공성 등을 나타낼 수 있다.
알루미노실리케이트 입자의 결정형
상기 일 구현예의 알루미노실리케이트 입자는, 비정질(Amorphose)일 수 있다. 동일한 화학식의 결정질(Crystalline) 물질보다, 비정질 물질은 탄성이 높고, 인장 강도, 내마모성 등의 기계적 강도가 높다.
알루미노실리케이트 입자의 비표면적
상기 일 구현예의 알루미노실리케이트 입자는, 질소 흡착/탈착 분석에 의한 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 180 내지 240 m2/g일 수 있고, 외부 비표면적(SEXT)은 130 내지 200 m2/g 일 수 있으며, 외부 비표면적 대비 브루너-에메트-텔러 비표면적의 비율(SBET/SEXT)은 1.25 내지 1.38일 수 있다.
여기서, 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)은, 브루너(Brunauer), 에메트(Emmett), 그리고 텔러(Teller)에 의해서 개발된 수식을 이용하는 측정법이며, 고체 시료의 표면에 특정 가스를 흡착 및 탈착시켜 부분 압력별 흡착량을 측정함으로써 재료의 비표면적을 측정한 것이다.
또한, 외부 비표면적(SEXT)은, 당업계에 알려진 t-플롯(t-plot) 식을 이용하여, 2 nm 미만의 기공 크기를 갖는 미세기공의 표면적을 구한 뒤; 상기 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)와 상기 미세기공 표면적의 차이를 외부 비표면적(SEXT)으로 구한 것이다.
앞서 언급한 바와 같이, 일반적으로 알려진 알루미노실리케이트 입자는, 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 180 m2/g 미만이며, 실리카보다도 비표면적이 작아, 고무의 기계적 물성(특히, 경도, 인장 강도 등)을 저해하는 문제가 있다.
그에 반면, 상기 일 구현예의 알루미노실리케이트 입자는, 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 180 m2/g 이상으로 증가됨에 따라, 그 입자 내부에 적절한 기공이 형성되어, 특히 경도, 인장 강도 등의 측면에서 고무의 기계적 물성을 개선할 수 있고, 이에 타이어용 고무 조성물에 사용되기에 적합하다.
다만, 알루미노실리케이트 입자의 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 지나치게 넓을 경우, 그 입자 내부에 직경 2 nm 미만의 미세기공이 형성되어, 오히려 고무의 내마모성 측면에서 기계적 물성을 저해할 수 있다.
구체적으로, 상기 일 구현예의 알루미노실리케이트 입자는, 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 180 m2/g 이상, 183 m2/g 이상, 185 m2/g 이상, 187 m2/g 이상, 또는 190 m2/g 이상이면서, 240 m2/g 이하, 235 m2/g 이하, 230 m2/g 이하, 225 m2/g 이하, 또는 220 m2/g 이하인 범위 내로 제어될 수 있다.
또한, 상기 일 구현예의 알루미노실리케이트 입자는, 외부 비표면적(SEXT)이 130 m2/g 이상, 133 m2/g 이상, 135 m2/g 이상, 137 m2/g 이상, 또는 140 m2/g 이상이면서, 200 m2/g 이하, 195 m2/g 이하, 190 m2/g 이하, 185 m2/g 이하, 180 m2/g 이하, 175 m2/g 이하, 또는 170 m2/g 이하인 범위 내로 제어될 수 있다.
아울러, 상기 일 구현예의 알루미노실리케이트 입자는, 질소 흡착/탈착 분석에 의한 외부 비표면적 대비 브루너-에메트-텔러 비표면적의 비율(SBET/SEXT)이 1.25 이상, 1.255 이상, 1.26 이상, 1.265 이상, 또는 1.27 이상이면서, 1.38 이하, 1.37 이하, 1.36 이하, 1.35 이하, 1.34 이하, 1.33 이하, 또는 1.32 이하인 범위 내로 제어될 수 있다.
예컨대, 상기 일 구현예의 알루미노실리케이트 입자, 질소 흡착/탈착 분석에 의한 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 190 내지 220 m2/g이고, 외부 비표면적(SEXT)은 140 내지 170 m2/g이며, SBET/SEXT의 비율이 1.27 내지 1.32일 때, 고무의 경도와 인장 강도를 개선하는 데 유리할 수 있다.
고무 보강재의 제조 방법
한편, 알루미노실리케이트 입자를 제조하는 방법으로, 알칼리성의 실리콘 소스와 산성의 알루미늄 소스의 중화 반응을 이용하여, 염(salt)으로써 알루미노실리케이트 입자를 수득하는 방법이 알려져 있다.
여기서, 실리콘 소스와 알루미늄 소스를 혼합한 뒤 중화 반응을 위한 온도를 60 내지 90 ℃로 제어하는 것 이외에, 각 소스의 혼합 전 온도 제어 기술은 알려져 있지 않다.
그런데, 상기 각 소스의 혼합 전 온도, 특히 실리콘 소스의 온도는, 알루미노실리케이트 입자의 비표면적을 결정하는 중요한 요인이 된다.
또한, 알루미노실리케이트 입자의 비표면적은, 이를 포함하는 고무 보강재를 사용하여 제조된 고무의 기계적 물성(특히, 경도, 인장 강도 등)를 결정하는 것이다.
이와 관련하여, 본 발명의 일 구현예에서는, 온도가 65 내지 78 ℃인 실리콘 소스에, 온도가 15 내지 30 ℃인 알루미늄 소스를 공급하는 단계; 및 상기 실리콘 소스와 상기 알루미늄 소스의 중화 반응에 의해, 알루미늄실리케이트 입자를 형성하는 단계;를 포함하는, 고무 보강재의 제조 방법을 제공한다.
이는, 소스들의 온도 및 공급 시기를 제어하는 단순한 공정으로써, 전술한 일 구현예의 고무 보강재를 양산할 수 있는 제조 방법에 해당된다.
구체적으로, 상기 실리콘 소스의 온도는 65 ℃ 이상 내지 78 ℃ 이하로 하고, 상기 알루미늄 소스의 온도는 15 ℃ 이상 내지 30 ℃ 이하로 상기 실리콘 소스의 온도보다 낮게 하고, 이들을 혼합할 경우, 실리콘 소스의 온도가 증가함에 따라 합성 알루미노실리케이트의 비표면적이 감소하는 경향과 알루미늄 소스의 온도가 증감함에 따라 에 따라 합성 알루미노실리케이트의 비표면적이 증가하는 매커니즘에 의해, 최종 수득물(알루미노실리케이트 입자)의 비표면적을 제어할 수 있다.
이하, 상기 일 구현예의 제조 방법을 상세히 설명하되, 전술한 일 구현예와 중복되는 설명은 생략한다.
각 소스의 종류
상기 실리콘 소스는, 수용성 실리콘 염을 포함하는 pH 7 초과의 알칼리성 수용액일 수 있다.
상기 수용성 실리콘 염으로는 수용액에서 pH 7 초과의 알칼리성을 나타낼 수 있는 실리콘 화합물이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 수용성 실리콘 염은 소듐 실리케이트(Na2SiO3) 및 포타슘 실리케이트(K2SiO3)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
예컨대, 포타슘 실리케이트(K2SiO3)를 사용할 때, 최종 알루미노실리케이트 입자의 회수 과정에서 입자의 응집을 최소화할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
상기 알루미늄 소스의 경우, 수용성 알루미늄 염을 포함하는 pH 7 미만의 산성 수용액일 수 있다.
상기 수용성 알루미늄 염으로는 수용액에서 pH 7 미만의 산성을 나타낼 수 있는 알루미늄 화합물이 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 수용성 알루미늄 염은 알루미늄 클로라이드(AlCl3), 알루미늄 나이트레이트(Al(NO3)3), 알루미늄 모노아세테이트((HO)2AlCH3CO2), 알루미늄 디아세테이트(HOAl(CH3CO2)2), 알루미늄 트리아세테이트(Al(CH3CO2)3), 알루미늄 설페이트(Al2(SO4)3), 알루미늄 포타슘 설페이트(AlK(SO4)2), 및 각각의 수화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
예컨대, 상기 수용성 알루미늄 염으로 알루미늄 포타슘 설페이트, 혹은 이의 수화물인 알루미늄 포타슘 설페이트 도데카하이드레이트 (AlK(SO4)2·12 H2O)를 사용할 때, 알루미노실리케이트 입자의 회수 과정에서 입자의 응집을 최소화할 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
각 소스의 농도
상기 소스들이 혼합 비율을 결정하기 위해, 상기 각 소스의 농도를 제어할 수 있다. 또한, 상기 각 소스의 농도는, 각 소스에 포함된 염의 종류, 각 소스가 갖는 pH 및 상기 중화 반응의 생성물인 반응 용액이 갖는 바람직한 pH 범위를 고려하여 결정될 수 있다.
구체적으로, 상기 실리콘 소스의 농도는 0.5 내지 4.5 M일 수 있다. 이는 예시일 뿐, 0.5 M 이상, 0.55 M 이상, 0.6 M 이상, 0.65 M 이상, 또는 0.7 M 이상이면서, 4.5 M 이하, 4 M 이하, 3 M 이하, 2 M 이하, 또는 1 M 이하인 범위 내에서 제어 가능하다.
한편, 상기 알루미늄 소스의 농도는 0.05 내지 0.3 M일 수 있다. 이는 예시일 뿐, 0.05 M 이상, 0.07 M 이상, 0.09 M 이상, 0.11 M 이상, 또는 0.13 M 이상이면서, 0.3 M 이하, 0.25 M 이하, 0.2 M 이하, 또는 0.15 M 이하인 범위 내에서 제어 가능하다.
예컨대, 상기 실리콘 소스의 농도가 0.7 M 이상 내지 1 M 이하이고, 상기 알루미늄 소스의 농도는 0.13 M 이상 내지 0.15 M 이하일 때, 전술한 화학식 1의 화학양론적 몰비를 만족하는 알루미노실리케이트 입자가 염으로 형성될 수 있다.
각 소스의 혼합 전 온도
앞서 설명한 바와 같이, 상기 각 소스의 혼합 전 온도는, 혼합 후 중화 반응에 의해 염(salt)으로써 수득되는 알루미늄실리케이트 입자의 비표면적을 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 실리콘 소스의 온도는 65 ℃ 이상, 67 ℃ 이상, 69 ℃ 이상, 71 ℃ 이상, 또는 73 ℃ 이상으로 하면서, 78 ℃ 이하, 77 ℃ 이하, 또는 76 ℃ 이하로 제어할 수 있다.
한편, 상기 알루미늄 소스의 온도는 15 ℃ 이상, 17 ℃ 이상, 19 ℃ 이상, 구체적으로 21℃ 이상으로 하면서, 30 ℃ 이하, 28 ℃ 이하, 26 ℃ 이하, 또는 24 ℃ 이하로 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 실리콘 소스의 온도는 73 ℃ 이상 내지 76 ℃ 이하로 제어하고, 상기 알루미늄 소스의 온도는 21℃ 이상 내지 24 ℃ 이하로 제어한 상태에서, 상기 실리콘 소스에 상기 알루미늄 소스를 공급한 뒤 중화 반응시킬 때, 전술한 비표면적 특성을 나타내며, 고무의 기계적 물성(특히, 경도, 인장 강도 등)를 향상시키기에 적합한 알루미노실리케이트 입자가 염으로 형성될 수 있다.
알루미늄 소스의 공급 속도
상기 각 소스의 혼합 전 온도뿐만 아니라, 상기 알루미늄 소스의 공급 속도 또한 최종 알루미노실리케이트 염의 비표면적에 영향을 미칠 수 있다.
구체적으로, 상기 알루미늄 소스의 공급 속도는 70 내지 110 ml/min의 범위 내로 제어할 수 있다. 이 범위를 초과할 경우 일차 입자 크기가 작아짐에 따라 비표면적이 커지는 문제가 발생할 수 있고, 이 범위 미만일 때 일차 입자 크기가 커짐에 따라 비표면적이 작아지는 문제가 발생할 수 있다.
다만, 상기 범위는 예시일 뿐, 상기 알루미늄 소스의 공급 속도는 70 ml/min 이상, 75 ml/min 이상, 80 ml/min 이상, 또는 85 ml/min 이상으로 하면서, 110 ml/min 이하, 105 ml/min 이하, 100 ml/min 이하, 또는 95 ml/min 이하로 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 각 소스의 혼합 전 온도를 전술한 바와 같이 제어한 상태에서, 상기 알루미늄 소스를 85 ml/min 이상 내지 95 ml/min 이하의 속도로 공급한 뒤 중화 반응시킬 때, 비표면적이 적정 범위를 만족하며, 고무의 기계적 물성(특히, 경도, 인장 강도 등)를 향상시키기에 적합한 알루미노실리케이트 염이 형성될 수 있다.
알루미늄 소스의 공급 종결 시점
상기 알루미늄 소스의 공급은, 상기 실리콘 소스 및 상기 알루미늄 소스를 포함하는 혼합 소스 내 수소 이온 농도를 고려하여, 그 공급 종결 시점을 결정할 수 있다. pH 6 내지 10 범위 내에 도달할 때 결정할 수 있다.
구체적으로, 상기 실리콘 소스 및 상기 알루미늄 소스를 포함하는 혼합 소스(보다 구체적으로, 혼합 후 중화 반응이 일어난 반응 용액)의 수소이온농도가 pH 6 미만일 경우, 알루미노실리케이트 입자의 입도 제어가 어려워지고 상기 입자의 크기가 전반적으로 커져, 목표로 하는 고무 보강 효과가 달성되지 못할 수 있다.
나아가, 상기 반응 용액의 pH는 최종적으로 얻어지는 알루미노실리케이트 입자가 나타내는 pH에 영향을 미친다. 그리고, 상기 알루미노실리케이트 입자가 나타내는 pH는 상기 입자를 고무 조성물에 배합하는 과정에서 스코치 타임(scorch time)에 영향을 미친다.
상기 스코치 타임은 고무 성형 과정에서 고무 조성물의 열경화가 시작되는데 걸리는 시간을 의미한다. 일반적으로, 고무 조성물의 열경화가 시작된 이후에는 몰드에서 고무 조성물의 흐름이 멎고 프레스와 같은 성형이 어려워지기 때문에, 작업성과 생산성의 확보를 위해서는 적절한 스코치 타임이 요구된다.
그런데, 상기 알루미노실리케이트 입자가 나타내는 pH가 너무 낮거나 너무 높을 경우 고무 성형 과정에서 적절한 스코치 타임의 확보를 어렵게 하여, 별도의 열경화 지연제 첨가나 스코치 방지를 위한 추가적인 조치가 요구되는 등 고무 성형의 작업성과 생산성이 저하될 수 있다.
예를 들어, 상기 알루미노실리케이트 입자가 나타내는 pH가 너무 낮을 경우 고무 배합시 스코치 타임이 급격히 느려지고, pH가 너무 높을 경우 스코치 타임이 급격히 빨라질 수 있다.
구체적으로, 상기 입자의 pH는 고무 배합 과정에서 함께 혼합되는 성분들의 반응성에 큰 영향을 미치는데, 특히 아민 계열의 기능기가 반응하는 속도를 촉진 또는 완화한다. 즉, 상기 입자의 pH가 낮을 경우 아민 그룹의 반응성을 떨어뜨리고, 상기 입자의 pH가 높을 경우 아민 그룹의 반응성을 촉진한다. 고무 배합 공정상 반응성이 너무 촉진될 경우 제품 성형에 문제가 생기고, 반응성이 너무 떨어질 경우 생산성이 저하될 수 있다.
따라서, 상기 알루미노실리케이트 입자를 고무 보강재로 적용한 고무 성형 공정에서 적절한 스코치 타임이 확보될 수 있도록 하기 위하여, 상기 중화 반응은 알루미노실리케이트 염을 포함한 반응 용액이 pH 6 내지 pH 10의 수소이온 농도를 갖도록 할 수 있다.
예컨대, 상기 알루미노실리케이트 염을 포함한 반응 용액이 pH 6 내지 pH 7 범위 내에 도달할 때 종결할 때, 보다 적절한 스코치 타임이 확보될 수 있다.
중화 반응 온도
상기 중화 반응은, 상기 실리콘 소스에 상기 알루미늄 소스를 공급하여 형성되는 온도 하에서 수행할 수도 있지만, 별도의 온도 제어 장치를 이용하여 특정 온도 범위로 제어된 상태에서 수행할 수도 있다.
후자의 경우, 별도의 온도 제어 장치를 이용하여 70 ℃ 이상, 75 ℃ 이상, 또는 80 ℃ 이상이면서, 95 ℃ 이하, 90 ℃ 이하, 또는 85 ℃ 이하로 제어하여 상기 중화 반응을 수행할 수 있다.
상기 중화 반응의 수행 온도가 70 ℃ 미만인 경우 실리콘 소스 및 알루미늄 소스를 포함한 무기 성분들이 중화 반응 도중에 응집되어 반응이 균일하게 진행되기 어려울 수 있다. 그에 따라, 상기 중화 반응 후 최종적으로 얻어지는 알루미노실리케이트 입자의 입도 제어가 어려워지고, 상기 입자들이 단단히 응집되어 거대한 이차 입자를 형성하며, 결과적으로 목표로 하는 고무 보강 효과를 갖는 입자를 얻기 어려울 수 있다.
다만, 상기 중화 반응의 수행 온도가 85 ℃ 초과일 경우 용매의 끓음 현상으로 인해 반응 효율이 저하될 우려가 있다.
후처리 공정
상기 실리콘 소스와 상기 알루미늄 소스의 중화 반응에 의해, 알루미늄실리케이트 입자를 형성한 이후에, 상기 알루미늄실리케이트 입자를 세척하는 단계; 및 상기 세척된 알루미노실리케이트 입자를 건조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 세척 단계에서는, 상기 중화 반응 생성물을 고/액 분리하여 고형분인 알루미노실리케이트 염을 회수하고, 이를 증류수, 탈이온수와 같은 물에 분산시킨 후 수 회 세척하여 알루미노실리케이트 입자를 얻을 수 있다.
이후, 상기 세척된 상기 알루미노실리케이트 입자의 건조는, 20 내지 150 ℃의 온도 하에서 1 내지 48 시간 동안 수행될 수 있다.
필요에 따라, 얻어진 알루미노실리케이트 입자를 분쇄, 분급하는 단계 등 통상적인 단계가 더욱 수행될 수 있다.
타이어용 고무 조성물
본 발명의 또 다른 일 구현 예에 따르면, 전술한 알루미노실리케이트 입자를 포함한 타이어용 고무 조성물이 제공된다.
구체적으로, 상기 일 구현예의 타이어용 고무 조성물은, 전술한 고무 보강재를 포함함에 따라, 친환경적이고, 경도, 인장 강도 등의 특성이 향상되어 고효율 및 고연비 특성을 나타내는 타이어로 제조될 수 있다.
상기 일 구현예의 타이어용 고무 조성물에는, 통상적인 디엔 엘라스토머가 특별한 제한 없이 포함될 수 있다.
예컨대, 상기 디엔 엘라스토머는 천연 고무, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 부타디엔/스티렌 코폴리머, 부타디엔/이소프렌 코폴리머, 부타디엔/아크릴로니트릴 코폴리머, 이소프렌/스티렌 코폴리머, 및 부타디엔/스티렌/이소프렌 코폴리머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.
그리고, 상기 타이어용 고무 조성물에는 상기 고무 보강재와 디엔 엘라스토머 사이의 화학적 및/또는 물리적 결합을 제공하는 커플링제가 포함될 수 있다. 상기 커플링제로는 폴리실록산계 화합물과 같은 통상적인 성분들이 특별한 제한 없이 포함될 수 있다.
이 밖에도, 상기 타이어용 고무 조성물에는 타이어 분야에서 통상적으로 사용되는 가소제, 안료, 항산화제, 오존 열화 방지제, 가황 촉진제 등이 첨가될 수 있다.
상기 일 구현예의 타이어용 고무 조성물은, 성형 후, ASTM D 2240 규격에 따른 A 타입 경도(Type A Hardness)가 60 이상일 수 있다.
구체적으로, 상기 일 구현예의 타이어용 고무 조성물은, 고무 보강재 내 알루미노실리케이트 입자의 비표면적에 따라, 성형 후 A 타입 경도(Type A Hardness)가 60 HS 이상, 60.3 HS 이상, 60.5 HS 이상, 60.7 HS 이상, 60.9 HS 이상, 또는 61 HS 이상일 수 있다.
한편, 상기 일 구현예의 타이어용 고무 조성물은, 성형 후 ASTM D 413 규격에 따른 인장 강도(Tensile Strength)가 210 kgf/cm2 이상일 수 있다.
구체적으로, 상기 일 구현예의 타이어용 고무 조성물은 210 kgf/cm2 이상, 212 kgf/cm2 이상, 214 kgf/cm2 이상, 216 kgf/cm2 이상, 218 kgf/cm2 이상, 또는 220 kgf/cm2 이상의 인장 강도를 나타낼 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
실시예 1
(1) 고무 보강재의 제조
70 ℃의 온도가 유지되는 항온 수조 내의 반응기에서, 3.0 몰(mole)의 소듐 실리케이트(Na2SiO3)을 4L의 물(H2O)과 혼합하여, 알칼리 수용액인 실리콘 소스를 제조하였다.
이와 독립적으로, 22 ℃ 의 온도가 유지되는 항온 수조 내의 반응기에서, 0.68 몰(mole)의 알루미늄 포타슘 설페이트 도데카하이드레이트 (AlK(SO4)2·12 H2O)를 5L의 물(H2O)과 혼합하여, 산성 수용액인 알루미늄 소스를 제조하였다.
상기 실리콘 소스를 포함하는 반응기에 상기 알루미늄 소스를 90 mL/min의 일정한 속도로 공급하였다. 상기 알루미늄 소스의 공급은, 혼합 소스 내 수소 이온 농도가 pH 6.2가 된 시점에 종결하였다. 이때, 상기 반응기 내 존재하는 실리콘 원자(Si)와 알루미늄 원자(Al)의 몰 비(Si/Al)는 4.4로 확인되었다.
상기 알루미늄 소스의 공급을 종결한 뒤, 오버헤드 교반기(overhead stirrer)를 이용하여 500 rpm에서 10 분간 믹싱하여, 알루미노실리케이트 염을 포함하는 중화 반응 생성물(pH 6.2)을 얻었다.
상기 중화 반응 생성물을 고/액 분리하여 알루미노실리케이트 염을 얻은 뒤, 이를 상온의 증류수에 넣고 12 시간 동안 교반하고 원심분리하는 방법으로 세척하였다.
이에 따라 세척된 알루미노실리케이트 염을 70 ℃의 오븐에서 24 시간 동안 건조하여, 최종적으로 알루미노실리케이트 입자를 얻고, 이를 실시예 1의 고무 보강재로 사용하였다.
(2) 고무 성형물의 제조
밀폐식 혼합기에 737.91 g의 디엔 엘라스토머 혼합물 (SSBR 3626, LG화학), 보강재로써 실시예 1에 따른 375.66 g의 고무 보강재, 및 60.11 g의 실란 커플링제(폴리실록산계)를 투입하고, 150℃ 하에서 5분 동안 혼합하였다. 이후, 산화 방지제, 노화 방지제, 황, 가황 족진제, 및 왁스를 통상적으로 알려진 배합비로 배합하고, 이들의 총량을 78.73 g로 하여 상기 혼합기에 첨가하여 90 초 동안 혼합하였다.
얻어진 혼합물을 두께 2 내지 3 mm의 시트 형태로 압출하였고, 이것을 160 ℃에서 vulcanization하여 고무 성형물을 얻었다. 이때, 가황 시간은 상기 혼합물을 160 ℃에서 MDR (moving die rheometer)를 이용하여 측정한 데이터를 참고로 조절되었다.
실시예 2
73 ℃의 온도가 유지되는 항온 수조 내에서, 3.0 몰(mole)의 소듐 실리케이트(Na2SiO3)을 4L의 물(H2O)과 혼합하여, 알칼리 수용액을 제조하였다.
상기 실리콘 소스의 제조 공정을 제외하고, 나머지는 실시예 1와 동일한 방법을 이용하여, 실시예 2의 고무 보강재 및 고무 성형물을 얻었다.
실시예 3
75 ℃의 온도가 유지되는 항온 수조 내에서, 3.0 몰(mole)의 소듐 실리케이트(Na2SiO3)을 4L의 물(H2O)과 혼합하여, 알칼리 수용액을 제조하였다.
상기 실리콘 소스의 제조 공정을 제외하고, 나머지는 실시예 1와 동일한 방법을 이용하여, 실시예 3의 고무 보강재 및 고무 성형물을 얻었다.
비교예 1
80 ℃의 온도가 유지되는 항온 수조 내에서, 3.0 몰(mole)의 소듐 실리케이트(Na2SiO3)을 4L의 물(H2O)과 혼합하여, 알칼리 수용액을 제조하였다.
상기 실리콘 소스의 제조 공정을 제외하고, 나머지는 실시예 1와 동일한 방법을 이용하여, 비교예 1의 고무 보강재 및 고무 성형물을 얻었다.
비교예 2
60 ℃의 온도가 유지되는 항온 수조 내에서, 3.0 몰(mole)의 소듐 실리케이트(Na2SiO3)을 4L의 물(H2O)과 혼합하여, 알칼리 수용액을 제조하였다.
상기 실리콘 소스의 제조 공정을 제외하고, 나머지는 실시예 1와 동일한 방법을 이용하여, 비교예 2의 고무 보강재 및 고무 성형물을 얻었다.
비교예 3
Evonik industries 사에서 판매 중인 실리카 입자(ULTRASIL® 7000 GR)를, 상기 실시예 1의 알루미노실리케이트 입자 대신 사용하였다.
나머지는 실시예 1와 동일한 방법을 이용하여, 비교예 3의 고무 성형물을 얻었다.
시험예 1
(1) 화학식
X-ray fluorescence (XRF, Rigaku zsx primus II, wavelength dispersive type)를 이용하여, 상기 각 고무 보강재의 조성(화학식)을 확인하였다. 상기 XRF 측정은 Rh target을 활용하였으며, 30mm 직경의 홀더에 입자 분말을 장착하여 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
(2) 비표면적
비표면적 분석기 (BEL Japan Inc., BELSORP-max)를 이용하여, 상기 각 고무 보강재에 대한 질소 흡착/탈착 브루너-에미트-텔러 비표면적(SBET) 및 2 nm 미만의 미세기공을 제외한 외부 비표면적(SEXT)을 측정하였다. 상기 특성의 측정에 있어서, 대상 입자를 250 ℃ 하에서 4 시간 동안 가열하여 전처리하였고, 상기 분석기에 장착된 에어 오븐의 온도는 40 ℃로 유지하였다. 그 측정 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
화학식 ([(MaAlxO2x)·(SiyO2y)]·m(H2O)) SBET
(m2/g)		 SEXT
(m2/g)		 SBET/SEXT
M a x a/x y/x
실시예 1 Na 0.20 0.23 0.87 4.348 211 165 1.279
실시예 2 Na 0.21 0.24 0.875 4.167 203 158 1.285
실시예 3 Na 0.19 0.22 0.864 4.545 190 146 1.301
비교예 1 Na 0.19 0.20 0.95 5 171 122 1.402
비교예 2 Na 0.21 0.24 0.875 4.167 251 201 1.249
비교예 3 - - - - - 175 128 1.367
* 단, 상기 표 1에서, a/x 및 y/x가 각각 소수점 넷째 자리 이하의 값을 가지는 경우, 소수점 넷째 자리에서 반올림하여 셋째 자리까지 나타내었다.
상기 표 1을 참고하면, 상기 실시예들에서는 0<a이고, 0.1<x<0.4이고, 0<y이고, 0<a/x<1.2이며, 0≤m인 화학식 1을 충족하면서도; 질소 흡착/탈착 분석에 의한 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 180 내지 240 m2/g이고, 외부 비표면적(SEXT)은 130 내지 200 m2/g 이면서, 외부 비표면적 대비 브루너-에메트-텔러 비표면적의 비율(SBET/SEXT)은 1.25 내지 1.38로, 적정 범위의 비표면적 특성(SBET, SEXT, 및 SBET/SEXT )을 갖는 알루미노실리케이트 입자를 얻을 수 있음이 확인된다.
시험예 3
(1) 경도
경도 시험기(제품명: BSA 1000, 제조사: Bareiss Prufgeratebau GmbH)를 이용하여, 상기 각 고무 성형물에 대해, ASTM D 2240에 규격에 쇼어 경도(Shore Hardness)를 측정하였다. 구체적으로, 3T 시편으로 10초 동안 A 타입(Type A) 쇼어 경도를 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
(2) 인장 강도
인장 시험기(제품명: INSTRON 3365, 제조사: INSTRON)를 이용하여, 상기 각 알루미노실리케이트 입자에 대해, ASTM D 413 규격에 따른 인장 강도(Tensile Strength)를 측정하였다. 구체적으로, 3T 시편으로 10초 동안 인장 강도를 측정하였다. 그 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
Type A 쇼어 경도 (HS) 인장 강도 (kgf/cm2)
실시예 1 64 231
실시예 2 62 223
실시예 3 61 220
비교예 1 57 191
비교예 2 41 165
비교예 3 62 219
상기 표 2를 참고하면, 상기 실시예들에서는, ASTM D 2240 규격에 따른 A 타입(Type A) 쇼어 경도(Shore Hardness)가 60 이상이고, 그와 동시에, ASTM D 413 규격에 따른 인장 강도(Tensile Strength)가 210 kgf/cm2 이상인 알루미노실리케이트 입자를 얻을 수 있음이 확인된다.

Claims (20)

  1. 하기 화학식 1로 표시되고, 질소 흡착/탈착 분석에 의한 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)이 180 내지 240 m2/g인 알루미노실리케이트 입자;를 포함하는,
    고무 보강재:
    [화학식 1]
    [(MaAlxO2x)·(SiyO2y)]·m(H2O)
    상기 화학식 1에서,
    상기 M은 Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Fr, Ca, Zn, 및 Mg로 이루어진 군에서 선택된 원소 또는 이들의 이온이고,
    0<a이고, 0.1<x<0.4이고, 0<y이고,
    0<a/x<1.2이며,
    0≤m이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 알루미노실리케이트 입자는,
    질소 흡착/탈착 분석에 의한 190 내지 220 m2/g의 브루너-에메트-텔러 비표면적(SBET)을 가지는,
    고무 보강재.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 알루미노실리케이트 입자는,
    질소 흡착/탈착 분석에 의한 외부 비표면적 대비 브루너-에메트-텔러 비표면적의 비율(SBET/SEXT) 이 1.27 내지 1.32인 것인,
    고무 보강재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    0.86≤a/x≤0.88인 것인,
    고무 보강재.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서,
    0.21≤x≤0.235인 것인,
    고무 보강재.
  6. 온도가 65 내지 78 ℃인 실리콘 소스에, 온도가 15 내지 30 ℃인 알루미늄 소스를 공급하는 단계; 및
    상기 실리콘 소스와 상기 알루미늄 소스의 중화 반응에 의해, 알루미늄실리케이트 입자를 형성하는 단계;를 포함하는,
    고무 보강재의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실리콘 소스는,
    소듐 실리케이트(Na2SiO3) 및 포타슘 실리케이트(K2SiO3)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수용성 실리콘 염을 포함하는 알칼리성 수용액인 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 실리콘 소스의 몰 농도는,
    0.5 내지 4.5 M인 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 알루미늄 소스는,
    알루미늄 클로라이드(AlCl3), 알루미늄 나이트레이트(Al(NO3)3), 알루미늄 모노아세테이트((HO)2AlCH3CO2), 알루미늄 디아세테이트(HOAl(CH3CO2)2), 알루미늄 트리아세테이트(Al(CH3CO2)3), 알루미늄 설페이트(Al2(SO4)3), 알루미늄 포타슘 설페이트(AlK(SO4)2), 및 각각의 수화물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수용성 알루미늄 염을 포함하는 산성 수용액인 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 알루미늄 소스의 몰 농도는,
    0.05 내지 0.3 M인 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 알루미늄 소스의 공급 속도는,
    70 내지 110 ml/min인 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 알루미늄 소스의 공급은,
    상기 실리콘 소스 및 상기 알루미늄 소스를 포함하는 혼합 소스 내 수소 이온 농도가 pH 6 내지 pH 8 범위 내에 도달할 때 종결하는 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 실리콘 소스와 상기 알루미늄 소스의 중화 반응 시,
    상기 실리콘 소스와 상기 알루미늄 소스를 포함하는 혼합 소스를 400 내지 600 rpm으로 혼합하는 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 실리콘 소스와 상기 알루미늄 소스의 중화 반응은,
    5 내지 20분 동안 수행되는 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 실리콘 소스와 상기 알루미늄 소스의 중화 반응에 의해 알루미늄실리케이트 입자를 형성한 이후에,
    상기 알루미늄실리케이트 입자를 세척하는 단계; 및
    상기 세척된 알루미노실리케이트 입자를 건조하는 단계;를 더 포함하는 것인,
    고무 보강재의 제조 방법.
  16. 제1항에 따른 고무 보강재를 포함하는 타이어용 고무 조성물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 고무 보강재 및 적어도 1 종의 디엔 엘라스토머를 포함하는 타이어용 고무 조성물.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 디엔 엘라스토머는 천연 고무, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 부타디엔/스티렌 코폴리머, 부타디엔/이소프렌 코폴리머, 부타디엔/아크릴로니트릴 코폴리머, 이소프렌/스티렌 코폴리머, 및 부타디엔/스티렌/이소프렌 코폴리머로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인, 타이어용 고무 조성물.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 고무 조성물의 성형 후, ASTM D 2240 규격에 따른 A 타입(Type A) 쇼어 경도(Shore Hardness)가 60 HS 이상인 것인,
    타이어용 고무 조성물.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 고무 조성물의 성형 후, ASTM D 413 규격에 따른 인장 강도(Tensile Strength)가 210 kgf/cm2 이상인 것인,
    타이어용 고무 조성물.
KR1020200022508A 2020-02-24 2020-02-24 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물 KR20210107460A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200022508A KR20210107460A (ko) 2020-02-24 2020-02-24 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200022508A KR20210107460A (ko) 2020-02-24 2020-02-24 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210107460A true KR20210107460A (ko) 2021-09-01

Family

ID=77780017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200022508A KR20210107460A (ko) 2020-02-24 2020-02-24 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210107460A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102060640B1 (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
RU2461592C2 (ru) Резиновая смесь и шина
JP5173312B2 (ja) ゴム組成物用添加剤、ゴム組成物及びこれを用いたタイヤ
KR20170048851A (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102405234B1 (ko) 고무 보강 충전용 함수 규산
KR20170048850A (ko) 지오폴리머 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR20210111575A (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물
KR102155270B1 (ko) 우수한 분산성을 갖는 알루미노실리케이트 입자의 제조 방법, 상기 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102151066B1 (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102000728B1 (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR20210107460A (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함하는 고무 보강재, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물
EP3572457B1 (en) Inorganic composite for rubber reinforcement, method for preparing the same, and rubber composition for tires comprising the same
KR102179474B1 (ko) 고무 보강용 유-무기 복합체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어용 고무 조성물
KR102157789B1 (ko) 알루미노실리케이트 입자의 제조 방법, 상기 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102361619B1 (ko) 고무 보강용 알루미노실리케이트 나노입자, 이의 제조 방법 및 상기 알루미노실리케이트 나노입자를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102147479B1 (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102348152B1 (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR20210009185A (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102028018B1 (ko) 고무 보강용 유-무기 복합체의 고무 보강 효과를 예측하는 방법
KR102567067B1 (ko) 우수한 분산성을 갖는 알루미노실리케이트 나노입자의 제조 방법, 상기 알루미노실리케이트 나노입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102150645B1 (ko) 우수한 분산성을 갖는 알루미노실리케이트 나노입자의 제조 방법, 상기 알루미노실리케이트 나노입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR102150646B1 (ko) 우수한 분산성을 갖는 알루미노실리케이트 나노입자의 제조 방법, 상기 알루미노실리케이트 나노입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR20180093367A (ko) 우수한 분산성을 갖는 알루미노실리케이트 입자의 제조 방법, 상기 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR20210011300A (ko) 표면 개질된 알루미노실리케이트 입자, 이의 제조 방법, 상기 표면 개질된 알루미노실리케이트 입자를 포함한 타이어용 고무 조성물
KR20210038080A (ko) 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination