KR20230153838A - Anti-aging agent for tire rubber and tire rubber composition - Google Patents
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Abstract
타이어 고무의 노화를 방지하는 타이어 고무 노화방지제 및 타이어 고무 조성물이 제공된다. 본 발명의 일 실시예는 PPD(p-phenylenediamine) 계열 화합물및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 타이어 고무 노화방지제를 제공한다:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 X는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 5인 탄화수소(hydrocarbon) 그룹 또는 탄소수 1 내지 5로 이루어진 알콕시(Alkoxy) 그룹이며, Y는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 10의 고리형 알킬기이다.A tire rubber anti-aging agent and a tire rubber composition that prevent aging of tire rubber are provided. One embodiment of the present invention provides a tire rubber anti-aging agent comprising a PPD (p-phenylenediamine) series compound and a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
In Formula 1, It is a cyclic alkyl group.
Description
본 발명은 타이어 고무 노화방지제 및 타이어 고무 조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로 타이어 고무의 노화를 방지하는 타이어 고무 노화방지제 및 타이어 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a tire rubber anti-aging agent and a tire rubber composition, and more specifically, to a tire rubber anti-aging agent and a tire rubber composition that prevent aging of tire rubber.
타이어는 차량 안전에 핵심적인 부분으로 차량의 하중을 지지하고, 차량을 이동시키는 수단이기 때문에 여러 가지 특성이 요구되고 있다. 예를 들면 차량이 이동하다 정지하기 위해서는 제동력이 좋아야 하고, 차량의 지지, 이동, 정지 시 마모가 발생되기 때문에 내마모성 및 내구성이 좋아야 하며, 고무의 노화에 따라 타이어의 파손이 일어날 수 있으므로 노화 특성이 좋아야 한다.Tires are a key part of vehicle safety and are required to have various characteristics because they support the load of the vehicle and are a means of moving the vehicle. For example, in order for a vehicle to stop while moving, it must have good braking power, and because wear occurs when the vehicle is supported, moved, and stopped, it must have good wear resistance and durability. As the rubber ages, tires may be damaged, so their aging characteristics must be improved. It should be good.
일반적으로, 고무의 노화는 산소나 오존이 고무 폴리머 사슬에 존재하는 이중결합 부분을 공격하여 폴리머 사슬이 절단됨으로써 발생하게 되는데, 이로 인하여 제품의 내구성이 떨어지게 되는 결점이 있다. 그리고 이러한 내구성의 저하를 개선하기 위하여 고무 배합에 노화방지제를 포함하여 사용하고 있다. 노화방지제가 고무에서 하는 노화방지 메커니즘은 고무 조성물에 존재하는 노화방지제가 고무 표면으로 이동(migration)하여 고무 표면에 보호막을 형성시키고 산소나 오존 등이 공격할 때에 노화방지제가 파괴되어 고무를 보호하는 것으로 알려져 있다.Generally, aging of rubber occurs when oxygen or ozone attacks the double bonds present in the rubber polymer chain and breaks the polymer chain, which has the disadvantage of reducing the durability of the product. And in order to improve this decrease in durability, anti-aging agents are included in the rubber mixture. The anti-aging mechanism that the anti-aging agent plays in rubber is that the anti-aging agent present in the rubber composition migrates to the surface of the rubber, forming a protective film on the rubber surface, and when oxygen or ozone attacks, the anti-aging agent is destroyed and protects the rubber. It is known that
타이어 고무 조성물에 포함되는 중요 첨가제로서 노화방지제는 산소, 오존, 열, 자외선, 습기 등의 노화 원인에 따라 여러 종류가 있다. 보통 노화방지제라고 하면 산화와 열로부터 고무를 보호할 수 있는 것을 의미하며, 오존 노화방지제는 고무 제품이 연신된 상태에서 오존을 함유한 공기에 노출되어 있을 때 오존에 의한 표면 균열을 방지하기 위해 사용된다. 이러한 노화방지제는 고무 제품에 사용 시 한 종류의 노화방지제를 사용하는 경우도 있으나 대부분은 두 종류 이상의 노화방지제를 적절히 선택하여 사용함으로써 다양한 노화원인에 의한 고무 제품의 수명을 향상시키고 있다.Anti-aging agents, which are important additives included in tire rubber compositions, are of various types depending on the cause of aging, such as oxygen, ozone, heat, ultraviolet rays, and moisture. Usually, an anti-aging agent means something that can protect rubber from oxidation and heat, and an ozone anti-aging agent is used to prevent surface cracks caused by ozone when rubber products are exposed to air containing ozone in a stretched state. do. When using these anti-aging agents in rubber products, there are cases where only one type of anti-aging agent is used, but in most cases, two or more types of anti-aging agents are appropriately selected and used to improve the lifespan of rubber products due to various aging causes.
통상적으로, 타이어 고무의 노화방지제로서 PPD 계열 화합물이 일반적으로 사용되고 있다. PPD 계열 화합물은 굴곡 상태에서의 산화 방지 특성은 우수하지만, 오존 및 산소에 의한 노화를 방지하기에는 효과가 미약한 문제점을 보인다. 따라서 종래 타이어 고무의 노화방지제가 가지는 문제점을 해결할 수 있는 노화방지제에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.Typically, PPD-based compounds are commonly used as anti-aging agents for tire rubber. PPD-based compounds have excellent anti-oxidation properties in a bent state, but have a weak effect in preventing aging caused by ozone and oxygen. Therefore, research on anti-aging agents that can solve the problems of conventional anti-aging agents for tire rubber is continuously being conducted.
한편, OMC(Octyl methoxycinnamate)는 에스터로 오일에는 녹지만 물에 녹지 않는 투명한 미황색의 지용성 액체 성분이다. OMC는 자외선 UVA, UVB를 동시에 차단해 주는 화학적 자외선 차단 성분으로 사용되며, 자외선으로부터 변색을 방지하기 위한 변색방지제로도 사용된다. 이러한 장점을 살려 OMC는 화장품, 선크림 등에 가장 많이 사용되는 자외선 차단 성분 중 하나이다. Meanwhile, OMC (Octyl methoxycinnamate) is an ester and is a transparent, light yellow, fat-soluble liquid that is soluble in oil but insoluble in water. OMC is used as a chemical UV blocking ingredient that simultaneously blocks UVA and UVB rays, and is also used as a discoloration prevention agent to prevent discoloration from UV rays. Taking advantage of these advantages, OMC is one of the most widely used sunscreen ingredients in cosmetics and sunscreen.
본 발명의 목적은, 타이어 고무로서 요구되는 제반 물성을 동일하게 유지하면서 오존 노화방지성능, 열안정성 및 갈변 현상 억제 기능을 모두 향상시키는 타이어 고무 노화방지제를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a tire rubber anti-aging agent that improves ozone anti-aging performance, thermal stability, and browning inhibition function while maintaining the same physical properties required for tire rubber.
본 발명의 다른 목적은, 상기 타이어 고무 노화방지제를 포함하는 타이어 고무 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire rubber composition containing the tire rubber anti-aging agent.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, PPD(p-phenylenediamine) 계열 화합물 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 타이어 고무 노화방지제를 제공한다.One embodiment of the present invention to achieve the above object provides a tire rubber anti-aging agent comprising a PPD (p-phenylenediamine) series compound and a compound represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서, X는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 5인 탄화수소(hydrocarbon) 그룹 또는 탄소수 1 내지 5로 이루어진 알콕시(Alkoxy) 그룹이며, Y는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 10의 고리형 알킬기이다.In Formula 1, It is a cyclic alkyl group.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 원료고무 100 중량부 및 노화방지제 0.1 내지 5 중량부를 포함하고, 상기 노화방지제는 PPD(p-phenylenediamine) 계열 화합물 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 타이어 고무 조성물을 제공할 수 있다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object includes 100 parts by weight of raw rubber and 0.1 to 5 parts by weight of an anti-aging agent, wherein the anti-aging agent is a PPD (p-phenylenediamine) series compound and a compound represented by the following formula (1) A tire rubber composition containing a can be provided.
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서 X는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 5인 탄화수소(hydrocarbon) 그룹 또는 탄소수 1 내지 5로 이루어진 알콕시(Alkoxy) 그룹이며, Y는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소수 3 내지 10의 고리형 알킬기이다.In the above formula (1), It is a cyclic alkyl group.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이어 고무로서 요구되는 제반 물성을 동일하게 유지하면서 오존 노화방지성능, 열안정성, 갈변 현상 억제 기능을 향상시키는 타이어 고무 노화방지제를 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a tire rubber anti-aging agent that improves ozone anti-aging performance, thermal stability, and browning inhibition function while maintaining the same physical properties required for tire rubber.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in more detail so that those skilled in the art can easily implement it. However, this is only an example, and the scope of rights of the present invention is determined by the following contents. Not limited.
본 명세서에서 '알킬기'는 직선형 또는 가지형을 포괄하는 것으로 정의된다.In this specification, 'alkyl group' is defined to encompass a straight or branched group.
본 발명의 일 실시예는, PPD(p-phenylenediamine) 계열 화합물 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 타이어 고무 노화방지제이다.One embodiment of the present invention is a tire rubber anti-aging agent containing a PPD (p-phenylenediamine) series compound and a compound represented by the following formula (1).
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서 X는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 5인 탄화수소(hydrocarbon) 그룹 또는 탄소수 1 내지 5로 이루어진 알콕시(Alkoxy) 그룹이며, Y는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 10의 직선형(straight) 알킬기이거나, 탄소 수 3 내지 10의 가지형(branch) 알킬기이거나, 또는 탄소 수 3 내지 10의 고리형 알킬기이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이어 고무로서 요구되는 제반 물성을 동일하게 유지하면서 크랙이 발생하지 않고 오존 노화방지성능, 열안정성, 갈변 현상 억제 기능을 향상시키는 타이어 고무 노화방지제를 제공할 수 있다.In the above formula (1), It is a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a tire rubber anti-aging agent that improves ozone anti-aging performance, thermal stability, and browning inhibition function without generating cracks while maintaining the same physical properties required for tire rubber. .
이하에서는, 본 발명의 구성을 보다 상세히 설명한다.Below, the configuration of the present invention will be described in more detail.
상기 X는 탄소 수 1 내지 3인 알콕시 그룹에 해당함이 바람직할 수 있다. X가 탄소수 5를 초과하는 탄화수소 그룹 혹은 알콕시 그룹일 경우 고무 표면으로의 이동(migration)에 한계가 있어 노화방지의 효과가 저하되는 문제가 생길 수 있다.It may be preferable that X corresponds to an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms. If
상기 Y는 탄소수 6 내지 10의 가지형 또는 직선형 알킬기에 해당함이 바람직할 수 있고, 보다 바람직하게는, 탄소수 7 내지 9인 가지형 알킬기에 해당할 수 있다.The Y may preferably correspond to a branched or straight alkyl group having 6 to 10 carbon atoms, and more preferably, may correspond to a branched alkyl group having 7 to 9 carbon atoms.
상기 화학식 1은 벤젠고리와 컨주게이션(conjugation)된 에스터 그룹 작용기를 포함할 수 있다. Y가 탄소수 10을 초과한 직선형(straight) 알킬기이거나, 탄소수 10을 초과한 가지형(branch) 알킬기이거나, 또는 탄소수 10을 초과한 고리형 알킬기일 경우 노화방지의 효과가 저하되는 문제가 생길 수 있다. 구체적으로, 컨주게이션은 2개 이상의 다중결합이 단일결합을 하나씩 사이에 끼고 존재하며, 이들 결합이 상호작용을 일으키는 현상으로, 불포화결합 사이에 있는 단일결합이 일정 정도 불포화 결합성을 보이기 때문에 일어난다. 따라서, 벤젠고리와 에스터 그룹 사이에 연결된 단일 결합 작용기는 일정 정도 불포화 결합성을 보이고 실제 결합 길이는 단일 결합길이보다 짧게 된다.Formula 1 may include an ester group functional group conjugated with a benzene ring. If Y is a straight alkyl group with more than 10 carbon atoms, a branched alkyl group with more than 10 carbon atoms, or a cyclic alkyl group with more than 10 carbon atoms, the anti-aging effect may be reduced. . Specifically, conjugation is a phenomenon in which two or more multiple bonds exist with a single bond sandwiched between them, and these bonds interact. It occurs because the single bond between the unsaturated bonds shows a certain degree of unsaturated bonding. Therefore, the single bond functional group connected between the benzene ring and the ester group shows a certain degree of unsaturated bonding, and the actual bond length is shorter than the single bond length.
Y가 수소 원자일 경우, 상기 화학식 1은 벤젠고리와 컨주게이션된 신남산(Cinnamic acid) 계열 화합물에 해당할 수 있다. 구체적으로 상기 신남산 계열 화합물 혹은 계피산 계열 화합물은 벤젠고리와 컨주게이션된 카르복실기를 포함할 수 있다. When Y is a hydrogen atom, Formula 1 may correspond to a cinnamic acid series compound conjugated with a benzene ring. Specifically, the cinnamic acid-based compound or cinnamic acid-based compound may include a carboxyl group conjugated to a benzene ring.
본 발명에 따른 PPD 계열 화합물은 DPPD(N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 3PPD(N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine), 6PPD(N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 및 7PPD(N-(1,4-dimethylpentyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2 이상의 혼합물일 수 있다.PPD series compounds according to the present invention include DPPD (N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 3PPD (N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine), 6PPD (N-(1,3-dimethylbutyl)- It may be one or a mixture of two or more selected from the group consisting of N'-phenyl-p-phenylenediamine) and 7PPD (N-(1,4-dimethylpentyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine).
상기 PPD 계열 화합물과 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 중량비(PPD: 화학식 1)는 1:9 내지 9:1일 수 있고, 바람직하게는 2:8 내지 7:3일 수 있다. 상기 PPD 계열 화합물과 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 중량비가 상기 수치 범위를 벗어날 경우, 오랜 주행으로 타이어 측면, 사이드월 부분이 갈색으로 변하는 현상인 갈변 현상을 억제할 수 없고, 산소나 오존이 고무 폴리머 사슬에 존재하는 이중결합 부분을 공격하여 폴리머 사슬을 절단하는 메커니즘을 억제할 수 없을 뿐만 아니라 노화 시 크랙이 발생할 수 있다.The weight ratio of the PPD series compound and the compound represented by Formula 1 (PPD: Formula 1) may be 1:9 to 9:1, and preferably 2:8 to 7:3. If the weight ratio of the PPD-based compound and the compound represented by Formula 1 is outside the above numerical range, the browning phenomenon, which is a phenomenon in which the side and sidewall of a tire turns brown due to long-term driving, cannot be suppressed, and oxygen or ozone cannot be suppressed. Not only can the mechanism that breaks the polymer chain by attacking the double bond present in the polymer chain not be suppressed, but cracks may occur during aging.
전술한 부분과 중복되는 설명은 간략히 설명히 설명하거나 생략한다.Descriptions that overlap with the above-described parts will be briefly explained or omitted.
본 발명의 다른 실시예는 원료고무 100 중량부 및 노화방지제 0.1 내지 5 중량부를 포함하고, 상기 노화방지제는 PPD(p-phenylenediamine) 계열 화합물 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 타이어 고무 조성물이다.Another embodiment of the present invention is a tire rubber composition comprising 100 parts by weight of raw rubber and 0.1 to 5 parts by weight of an anti-aging agent, wherein the anti-aging agent includes a PPD (p-phenylenediamine) series compound and a compound represented by the following formula (1). .
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1에서 X는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 5인 탄화수소(hydrocarbon) 그룹 또는 탄소수 1 내지 5로 이루어진 알콕시(Alkoxy) 그룹이며, Y는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 또는 탄소 수 3 내지 10의 고리형 알킬기이다.In Formula 1, It is a cyclic alkyl group of 10.
본 발명에 따른 원료고무는 합성고무 및 천연고무로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다. The raw rubber according to the present invention may include one or more selected from the group consisting of synthetic rubber and natural rubber. Specifically, the raw rubber may be any one selected from the group consisting of natural rubber, synthetic rubber, and combinations thereof. The natural rubber may be general natural rubber or modified natural rubber.
상기 일반적인 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 천연고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등, 트랜스-1,4-이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무도 포함할 수 있다.The general natural rubber can be used as long as it is known as natural rubber, and its place of origin is not limited. The natural rubber mainly contains cis-1,4-polyisoprene, but may also contain trans-1,4-polyisoprene depending on required properties. Accordingly, the above-mentioned natural rubber includes, in addition to natural rubber containing cis-1,4-polyisoprene as a main body, natural rubber containing trans-1,4-isoprene as a main body, such as balata, a type of rubber of the Sapotaceae family from South America. It may also contain rubber.
상기 변성 천연고무는, 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연고무로는 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등을 들 수 있다. The modified natural rubber refers to the general natural rubber that has been modified or refined. For example, the modified natural rubber includes epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber.
상기 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 변성 부타디엔 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The synthetic rubber may be any one selected from the group consisting of styrene butadiene rubber (SBR), modified styrene butadiene rubber, butadiene rubber (BR), modified butadiene rubber, and combinations thereof.
본 발명의 일 실시예에 따른 원료고무는, 예를 들어, 상기 합성고무 40 내지 60 중량부 및 상기 천연고무 40 내지 60 중량부를 포함할 수 있다. The raw rubber according to an embodiment of the present invention may include, for example, 40 to 60 parts by weight of the synthetic rubber and 40 to 60 parts by weight of the natural rubber.
본 발명에 따른 노화방지제의 함량은 원료고무 100 중량부에 대하여, 0.1 내지 5 중량부일 수 있고, 구체적으로 1 내지 5 중량부, 더욱 구체적으로 2 내지 3 중량부일 수 있다. 상기 노화방지제가 상기 함량 범위 미만일 경우, 오존 및 산소에 의한 노화를 방지하기에는 효과가 미약하여 오랜 주행으로 타이어 측면, 사이드월 부분이 갈색으로 변하는 현상인 갈변 현상을 억제할 수 없고, 산소나 오존이 고무 폴리머 사슬에 존재하는 이중결합 부분을 공격하여 폴리머 사슬을 절단하는 메커니즘을 억제할 수 없다. 상기 노화방지제가 상기 함량 범위를 초과할 경우, 타이어 외관 특성이 저하되는 생길 수 있다.The content of the anti-aging agent according to the present invention may be 0.1 to 5 parts by weight, specifically 1 to 5 parts by weight, and more specifically 2 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of raw rubber. If the anti-aging agent is below the above-mentioned content range, it is not effective in preventing aging caused by ozone and oxygen, so it cannot suppress the browning phenomenon, which is a phenomenon in which the sides and sidewalls of tires turn brown after long-term driving, and oxygen or ozone The mechanism of cutting the polymer chain by attacking the double bond portion present in the rubber polymer chain cannot be suppressed. If the anti-aging agent exceeds the above content range, the exterior characteristics of the tire may deteriorate.
상기 PPD 계열 화합물과 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 중량비(PPD계열 화합물: 화학식 1의 화합물)는 1:9 내지 9:1일 수 있고, 바람직하게는 2:8 내지 7:3의 중량비일 수 있다.The weight ratio of the PPD series compound and the compound represented by Formula 1 (PPD series compound: compound of Formula 1) may be 1:9 to 9:1, preferably 2:8 to 7:3. there is.
본 발명의 다른 실시예에 따른 타이어 고무 조성물은 보강성 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 보강성 충진제는 실리카, 카본블랙 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나에 해당할 수 있다.The tire rubber composition according to another embodiment of the present invention may further include a reinforcing filler. The reinforcing filler may correspond to any one selected from the group consisting of silica, carbon black, and mixtures thereof.
상기 보강성 충진제의 함량은 원료고무 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부일 수 있다. 상기 함량 범위 미만일 경우 회전저항, 마모성능 등 물성 저하 문제가 생길 수 있다.The content of the reinforcing filler may be 30 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of raw rubber. If the content is below the above range, problems with deterioration of physical properties such as rotational resistance and wear performance may occur.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 고무 조성물은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제의 함량은 원료고무 100 중량부에 대하여, 20 내지 60 중량부일 수 있다. 상기 첨가제의 함량이 상기 수치 범위를 벗어날 경우 가공성이 저하되는 문제가 생길 수 있다.The tire rubber composition according to an embodiment of the present invention may further include additives. The content of the additive may be 20 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of raw rubber. If the content of the additive is outside the above numerical range, a problem of deterioration in processability may occur.
상기 첨가제는 커플링제, 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 연화제, 가공오일 및 노화방지제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이는 타이어용 고무 조성물의 제조 시 사용되는 첨가제로서, 필요에 따라 적절히 첨가하여 사용할 수 있다.The additive may further include one or more selected from the group consisting of a coupling agent, vulcanizing agent, vulcanization accelerator, vulcanization accelerator, softener, processing oil, and anti-aging agent. This is an additive used in the production of rubber compositions for tires, and can be added appropriately as needed.
상기 첨가제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 이의 함량은 해당 기술분야에서 사용되는 배합비에 따라 첨가될 수 있다.The additive can be any one commonly used in the technical field to which the present invention pertains, and its content can be added according to the mixing ratio used in the technical field.
본 발명의 또 다른 실시예는 전술한 타이어 고무 조성물을 포함하는 타이어일 수 있다. 상기 타이어는 예를 들어, 래디얼 타이어로 승용차용 타이어, 소형 트럭용 타이어, 트럭 버스용 타이어 등에 해당할 수 있다. 다만 본 발명의 기술적 사상이 타이어의 종류에 제한되는 것은 아니고, 오존이나 산소에 의해 내구성이 떨어지는 고무 타이어에는 모두 적용될 수 있다.Another embodiment of the present invention may be a tire comprising the tire rubber composition described above. For example, the tire may be a radial tire, such as a passenger car tire, a small truck tire, or a truck/bus tire. However, the technical idea of the present invention is not limited to the type of tire, and can be applied to all rubber tires whose durability is reduced due to ozone or oxygen.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, this is only an example, and the scope of rights of the present invention is determined by the following contents. Not limited.
[제조예: 타이어 고무 조성물의 제조][Manufacture example: Preparation of tire rubber composition]
하기 표 1과 같은 조성으로 실시예 및 비교예에 따른 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물은 통상의 고무 조성물의 제조방법에 의해 제조하였다.Rubber compositions according to Examples and Comparative Examples were prepared with the compositions shown in Table 1 below. The rubber composition was prepared by a conventional rubber composition manufacturing method.
[실험예: 타이어 고무 시편의 물성 측정][Experimental example: Measurement of physical properties of tire rubber specimens]
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 물성을 측정하였고, 그 결과(초기 값/노화 이후 값)를 하기 표 2에 나타냈다. 상기 물성의 측정 방법 각각은 다음과 같다.The physical properties of the rubber specimens prepared in the above examples and comparative examples were measured, and the results (initial value/value after aging) are shown in Table 2 below. Each of the measurement methods for the above physical properties is as follows.
1) Hardness 측정1) Hardness measurement
Hardness는 DIN 53505에 의해 측정하였고, 노화 이후의 값은 100℃, 24시간 동안 방치 후 측정된 값으로 표기하였다. Hardness was measured according to DIN 53505, and the value after aging was expressed as the value measured after being left at 100°C for 24 hours.
2) 터프니스(kgf/mm2) Toughness (kgf/mm 33 ) , Elongation (%) 및 300% 모듈러스) , Elongation (%) and 300% modulus
터프니스 및 Elongation, 300% 모듈러스는 ISO 37 규격에 의거하여 측정하였다. Elongation은 파단 시 신장률을 의미하는 것으로 인장 시험기에서 시험편이 끊어질 때까지의 Strain 값을 %로 나타내는 방법으로 측정하였다. 노화 이후의 값은 100℃, 24시간 동안 방치 후 측정된 값으로 표기하였다.Toughness, elongation, and 300% modulus were measured according to ISO 37 standards. Elongation refers to the elongation at break and was measured in a tensile tester by expressing the strain value as a percentage until the test piece breaks. The value after aging was expressed as the value measured after being left at 100°C for 24 hours.
3) 균열발생여부(육안)3) Whether cracks occur (visually)
온도 40℃, 오존 농도 50 pphm 챔버에서 20% 연신한 상태에서 상기 타이어 고무 시편을 1주 보관하여 육안으로 크랙 발생 정도를 확인하였다.The tire rubber specimen was stored for 1 week in a 20% stretched state in a chamber with a temperature of 40°C and an ozone concentration of 50 pphm, and the degree of cracking was visually confirmed.
초기/노화*Ozone Aging
Early/Aging*
(kgf/mm3)toughness
(kgf/mm 3 )
상기 표 2의 결과를 참고하면, 실시예 1 내지 4는 비교예 1 및 2와 대비하여 동등한 수준의 물성을 유지하면서 고무 시편의 균열이 발생하지 않았다. Referring to the results in Table 2, Examples 1 to 4 maintained the same level of physical properties as Comparative Examples 1 and 2, and no cracks occurred in the rubber specimen.
또한, 실시예 1 내지 5를 비교하면 6PPD와 OMC의 중량비(6PPD:OMC)가 2:8 내지 7:3일 때 비교예 1 및 2 대비 동등한 수준의 물성을 유지하면서 타이어 고무 시편에 크랙이 발생하지 않음을 유추할 수 있었다.In addition, comparing Examples 1 to 5, when the weight ratio of 6PPD and OMC (6PPD:OMC) was 2:8 to 7:3, cracks occurred in the tire rubber specimen while maintaining physical properties at the same level as Comparative Examples 1 and 2. It could be inferred that it was not done.
Claims (11)
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 X는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 5인 탄화수소(hydrocarbon) 그룹 또는 탄소수 1 내지 5로 이루어진 알콕시(Alkoxy) 그룹이며, Y는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소 수 3 내지 10의 고리형 알킬기이다.Tire rubber anti-aging agent comprising a PPD (p-phenylenediamine) series compound and a compound represented by the following formula (1):
[Formula 1]
In the above formula (1), It is a cyclic alkyl group.
상기 PPD 계열 화합물과 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 중량비는 2:8 내지 7:3인,
타이어 고무 노화방지제.According to paragraph 1,
The weight ratio of the PPD series compound and the compound represented by Formula 1 is 2:8 to 7:3,
Tire rubber anti-aging agent.
상기 PPD 계열 화합물은,
DPPD(N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 3PPD(N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine), 6PPD(N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine), 7PPD(N-(1,4-dimethylpentyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2 이상의 혼합물인,
타이어 고무 노화방지제.According to paragraph 1,
The PPD series compounds are,
DPPD(N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 3PPD(N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine), 6PPD(N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine ), 7PPD (N-(1,4-dimethylpentyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine), one or a mixture of two or more selected from the group consisting of
Tire rubber anti-aging agent.
노화방지제 0.1 내지 5 중량부를 포함하고,
상기 노화방지제는 PPD(p-phenylenediamine) 계열 화합물 및 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 타이어 고무 조성물:
[화학식 1]
상기 화학식 1에서 X는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 5인 탄화수소(hydrocarbon) 그룹 또는 탄소수 1 내지 5로 이루어진 알콕시(Alkoxy) 그룹이며, Y는 수소 원자 혹은 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 탄소 수 3 내지 10의 고리형 알킬기이다.100 parts by weight of raw rubber; and
Contains 0.1 to 5 parts by weight of an anti-aging agent,
The anti-aging agent is a tire rubber composition comprising a PPD (p-phenylenediamine) series compound and a compound represented by the following Chemical Formula 1:
[Formula 1]
In Formula 1, It is a cyclic alkyl group.
상기 PPD 계열 화합물과 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 중량비는 2:8 내지 7:3인,
타이어 고무 조성물.According to paragraph 4,
The weight ratio of the PPD series compound and the compound represented by Formula 1 is 2:8 to 7:3,
Tire rubber composition.
보강성 충진제 30 내지 60 중량부를 더 포함하는 타이어 고무 조성물.According to paragraph 4,
A tire rubber composition further comprising 30 to 60 parts by weight of a reinforcing filler.
상기 원료고무는 합성고무 및 천연고무로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 타이어 고무 조성물.According to paragraph 4,
A tire rubber composition wherein the raw rubber includes at least one selected from the group consisting of synthetic rubber and natural rubber.
상기 원료고무는,
상기 합성고무 40 내지 60 중량부 및
상기 천연고무 40 내지 60 중량부를 포함하는
타이어 고무 조성물.In clause 7,
The raw rubber is,
40 to 60 parts by weight of the synthetic rubber and
Containing 40 to 60 parts by weight of the natural rubber
Tire rubber composition.
첨가제 20 내지 40 중량부를 더 포함하는 타이어 고무 조성물.According to paragraph 4,
A tire rubber composition further comprising 20 to 40 parts by weight of an additive.
상기 PPD 계열 화합물은 DPPD(N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 3PPD(N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine), 6PPD(N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine), 7PPD(N-(1,4-dimethylpentyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine) 로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 2 이상의 혼합물인 타이어 고무 조성물.According to paragraph 4,
The PPD series compounds include DPPD (N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine), 3PPD (N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine), 6PPD (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'- A tire rubber composition that is one or a mixture of two or more selected from the group consisting of phenyl-p-phenylenediamine) and 7PPD (N-(1,4-dimethylpentyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine).
A tire comprising the tire rubber composition according to any one of claims 4 to 10.
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