KR0177641B1

KR0177641B1 - Rubber compound for bladder for use in tire curing process

Info

Publication number: KR0177641B1
Application number: KR1019940006774A
Authority: KR
Inventors: 강성일; 이유신
Original assignee: 윤양중; 금호타이어주식회사
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR950026929A

Abstract

본 발명은 블래더 고무 배합시 윤활제로 아미드 에스테르 왁스로 처리된 지방산의 칼슘염을 사용하고, 균질화제로서 파라핀족, 나프텐족 및 방향족 탄화수소의 블렌드를 사용하여 배합하고, 또한 가황반응제로서 알킬페놀수지와 아연화 및 부틸고무를 블렌드화시킨 레노그란 케이 이 8675(Rhenogran KE 8675)를 사용하여 가교반응 시키므로서 배합시 반바리 믹서 내부에 달라붙는 현상을 극복할 뿐 아니라 스코치 타임(scorch time)의 균일성과 가류고무의 물성을 현저하게 향상시키고 또한 블래더의 수명을 78-190% 향상시킨 블래더 고무조성물에 관한 것이다.The present invention uses a calcium salt of fatty acid treated with amide ester wax as a lubricant when formulating bladder rubber, and blends using a blend of paraffins, naphthenes and aromatic hydrocarbons as a homogenizing agent, and also alkylphenol as a vulcanizing agent. Renogran K blended resin and zinc and butyl rubber is crosslinked using 8675 (Rhenogran KE 8675) to overcome the phenomenon of sticking inside the short-barrier mixer during blending, as well as uniform scorch time. The present invention relates to a bladder rubber composition which significantly improves the physical properties of vulcanized rubber and also improves the life of the bladder by 78-190%.

Description

타이어 가류공정에 사용되는 블래더 고무조성물Bladder rubber composition for tire vulcanization process

본 발명은 타이어 가류공정시 사용되는 블래더(bladder) 고무조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 윤활제(Lubricant)로서 아미드에스테르 왁스로 처리된 지방산의 칼슘염을 사용하고 균질화제(Homogenizing agent)로서 파라핀족 탄화수소, 나프텐족 탄화수소 및 방향족 탄화수소의 블렌드(blend)를 사용하여 배합하고 또한 가교반응제로서 알킬페놀수지와 아연화 및 부틸고무를 블렌드화시킨 배합첨가제를 사용하여 블래더의 수명을 향상시킨 블래더 고무조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a bladder rubber composition used in the tire vulcanization process, more specifically, using a calcium salt of a fatty acid treated with amide ester wax as a lubricant, and a paraffin as a homogenizing agent. Bladder blended with blends of group hydrocarbons, naphthene hydrocarbons and aromatic hydrocarbons, and blended additives blended with alkylphenol resins with zinc and butyl rubber as crosslinking agents to improve bladder life It relates to a rubber composition.

오늘날 전세계적으로 자동차의 수요가 급증하는 추세에 있으므로 이와 부합되기 위해서 타이어의 생산량 또한 현저하게 증가 추세에 있는 상황이다. 따라서, 동일한 생산규모에서 타이어의 생산량을 증가시키는 방법이 다양하게 연구, 개발되고 있으며 이와 더블어 블래더의 사용횟수(BLADDER LIFE CYCLES)도 중요한 인자가 아닐 수 없다. 즉 타이어를 가류반응시 사용되는 블래더는 그 사용횟수(life cycles)가 타이어의 생산량과 직결되므로 대단히 중요한 항목을 대두되고 있다.Today, the demand for automobiles is soaring all over the world, and tire production is also increasing to meet this demand. Therefore, various methods for increasing tire production at the same production scale have been researched and developed in various ways, and the number of times of doubler bladder (BLADDER LIFE CYCLES) is also an important factor. In other words, the bladder used in the vulcanization reaction of tires is a very important item because the life cycles of the tires are directly related to the production of tires.

종래에는 블래더의 수명을 향상시키기 위하여 블래더 고무에 통상적으로 사용되는 부틸고무에 스테아르산을 배합제로 첨가하여 사용하여 왔으나 스테아르산은 부틸고무내의 염소기와 반응하여 가교활성제로서의 기능을 발휘할 수 없게 하는 스테아르산 아연을 형성시켜 가류효율(cure efficiency)을 떨어뜨리는 결과를 초래하여 블래더의 수명을 하락시키는 요인이 되었다.Conventionally, stearic acid has been used as a compounding agent in butyl rubber, which is commonly used in bladder rubber, to improve the life of the bladder. However, stearic acid reacts with chlorine groups in butyl rubber so that it cannot function as a crosslinking activator. The formation of acid zinc results in a decrease in cure efficiency, resulting in a shorter bladder lifetime.

즉, 블래더 배합고무에서는 알킬페놀수지를 사용하여 가교반응을 시키므로 가교활성제로서 클로로프렌 고무나 SnCl₂또는 Fe₂O₃등이 주로 사용되어 ZnCl₂를 형성시켜 가류반응이 일어나는데 스테아르산을 사용하면 ZnCl₂의 형성을 억제하므로 가류효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 가류반응제로서 알킬페놀수지가 사용되어 반바리 믹서 내부에 달라붙는 현상이 발생되어 배합성에 큰 문제점이 있다.In other words, in the bladder compounded rubber, crosslinking reaction is performed using alkylphenol resin, so chloroprene rubber, SnCl ₂ or Fe ₂ O _3, etc. are mainly used as crosslinking activator to form ZnCl ₂ , so that vulcanization reaction occurs. _Since the formation of ₂ is suppressed, there is a problem that the vulcanization efficiency is lowered. In addition, the alkylphenol resin is used as a vulcanization reactant, which causes sticking to the inside of the short-barrier mixer.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 블래더 고무 배합시 윤활제로 아미드 에스테르 왁스로 처리된 지방산의 칼슘염을 사용하고, 균질화제로서 파라핀족, 나프텐족 및 방향족 탄화수소의 블렌드를 사용하여 배합하고, 또한 가황반응제로서 알킬페놀수지와 아연화 및 부틸고무를 블렌드화시킨 레노그란 케이 이 8675(Rhenogran KE 8675)를 사용하여 가교반응 시키므로서 배합시 반바리 믹서 내부에 달라붙는 현상을 극복할 뿐 아니라 스코치 타임(scorch time)의 균일성과 가류고무의 물성을 현저하게 향상시키고 또한 블래더의 수명을 78-190% 향상시킨 블래더 고무조성물을 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, using a calcium salt of fatty acid treated with amide ester wax as a lubricant when blending bladder rubber, and using a blend of paraffins, naphthenes and aromatic hydrocarbons as a homogenizing agent When blending and blending alkylphenol resin with zinc and butyl rubber as the vulcanizing agent, the crosslinking reaction is performed using 8675 (Rhenogran KE 8675). In addition, it aims to provide a bladder rubber composition which significantly improves the scorch time uniformity and the properties of vulcanized rubber and also improves the life of the bladder by 78-190%.

본 발명에 따른 블래더 고무조성물은 부틸고무 80-100중량부와 가교활성제인 클로로프텐고무 0-20중량부를 고무성분으로 하고 보강제로 HAF 또는 ISAF를 사용하여 반바리 믹서에서 배합한다. 이때 윤활제로서 아미드 에스테르 왁스로 처리된 지방산의 칼슘염을 고무성분 100중량부당 0.5-5중량부를 첨가하고, 균질화제로서 파라핀족, 나프텐족 및 방향족 탄화수소의 블렌드를 고무성분 100중량부당 0.5-5중량부 첨가하여 배합한다. 또한 가교반응제로서 알킬 페놀수지와 아연화 및 부틸고무가 블렌드된 레노그란 KE 8675를 사용하여 배합한다. 레노그란 KE 8675의 조성비는 부틸고무 20-40중량%, 아연화 15-30중량% 및 알킬페놀수지 30-50중량%이다.The bladder rubber composition according to the present invention is 80-100 parts by weight of butyl rubber and 0-20 parts by weight of chlorophthene rubber as a crosslinking agent, and is blended in a half-barrier mixer using HAF or ISAF as a reinforcing agent. At this time, 0.5-5 parts by weight of calcium salt of fatty acid treated with amide ester wax as a lubricant is added per 100 parts by weight of rubber component, and 0.5-5 parts by weight of 100 parts by weight of a blend of paraffin, naphthene and aromatic hydrocarbon as homogenizing agent. It is added by mixing. As a crosslinking agent, Renogran KE 8675 blended with alkyl phenol resin and zinc and butyl rubber is used. The composition ratio of Lennogran KE 8675 is 20-40% by weight of butyl rubber, 15-30% by weight of zinc and 30-50% by weight of alkylphenol resin.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.

[실시예]EXAMPLE

(1) 시험고무의 준비(1) Preparation of test rubber

표 1이 배합비에 따라 고무성분 및 각종 배합제를 반바리 믹서에서 배합하여 시험고무를 제조하였다.According to the mixing ratio of Table 1, the rubber component and various compounding agents were blended in a half-barrier mixer to prepare a test rubber.

(2) 가황조건 및 물성시험(2) Vulcanization Condition and Property Test

표 1에 따라 제조된 시험고무에 대한 가황조건과 물성시험은 ASTM 규격에 준하여 시험하였다. 그 결과는 표 2와 같다.The vulcanization conditions and physical properties of the test rubbers prepared according to Table 1 were tested according to ASTM standards. The results are shown in Table 2.

상기 표 2의 결과에서 알 수 있는 바와 같이 반바리 믹서내부에 달라붙는 스티기 문제를 완전히 해결 가능하다. 즉, 배합공정의 공정생산성을 향상시킬 수 있으며 이러한 결과는 가류 반응제로 사용되는 알킬페놀수지 대신에 레노그란 KE 8675를 사용한 결과로서 비교예와 비교하여 10% 정도 배합특성이 개선된 결과를 나타내었다.As can be seen from the results in Table 2, it is possible to completely solve the steaming problem that sticks to the inside of the Banbari mixer. In other words, the process productivity of the compounding process can be improved, and this result is the result of using Lenogran KE 8675 instead of the alkylphenol resin used as a vulcanization reagent, and the compounding property was improved by about 10% compared with the comparative example. .

또한 스트레스-스트레인 시험결과에서 300% 모듀라스값은 30분 가류시와 45분 가류시의 모듀라스 변화가 비교예에서는 79에서 91로 높아져 15% 정도 노화되었으나 실시예에서는 거의 노화되지 않았으므로 노화특성이 우수한 가황고무 조성물을 얻을 수 있고, 45분 가류시의 신장율은 비교예와 비교시 19-24% 우수한 신장율 특성을 나타내 보다 유연한 가황고무 특성을 나타내고 있다.In the stress-strain test results, the 300% modulus value was increased from 79 to 91 in the 30-minute vulcanization and 45-minute vulcanization. This excellent vulcanized rubber composition can be obtained, and the elongation rate at 45 minutes of vulcanization shows 19-24% excellent elongation properties when compared with the comparative example, showing more flexible vulcanized rubber properties.

내피로시험에서 비교예와 비교시 78-190% 정도 향상된 결과를 나타내어 보다 우수한 블래더 수명 특성을 얻을 수 있다.In comparison with the comparative example in fatigue test, 78-190% improved results can be obtained to obtain better bladder life characteristics.

내굴곡시험(D.M.F.C TEST) 결과 비교예 대비 실시예의 배합고무의 약 300% 정도 향상되는 결과를 나타내었다.Flexural resistance test (D.M.F.C TEST) results showed about 300% improvement of the compounding rubber of the example compared to the comparative example.

Claims

부틸고무 80-100중량부와 가교활성제로서 클로로프렌 고무 0-20중량부를 고무성분으로 하고 배합제로서는 윤활제로서 아미드 에스테르 왁스로 처리된 지방산의 칼슘염을 첨가하고 균질화제로서 파라핀족, 나프텐족 및 방향족 탄화수소의 블렌드를 사용하여 배합하고, 또한, 가황반응제로서 알킬페놀수지와 아연화 및 부틸고무로 마스터 배치(Masterbatch)된 조성물을 첨가하여 배합되는 블래더 고무조성물.80-100 parts by weight of butyl rubber and 0-20 parts by weight of chloroprene rubber as a crosslinking agent, and as a compounding agent, calcium salts of fatty acids treated with amide ester wax are added as lubricants, and paraffins, naphthenes and aromatics as homogenizing agents. A bladder rubber composition which is blended using a blend of hydrocarbons, and is added by adding a composition masterbatched with an alkylphenol resin and zinc and butyl rubber as a vulcanizing agent.

제1항에 있어서, 클로로프렌 고무는 네오프렌 더블유 타입(Neoprene-W type)임을 특징으로 하는 고무조성물.The rubber composition according to claim 1, wherein the chloroprene rubber is of neoprene-W type.

제1항에 있어서, 아미드에스테르 왁스로 처리된 지방산의 칼슘염은 고무 100중량부에 대하여 0.5-5중량부 첨가함을 특징으로 하는 고무조성물.The rubber composition according to claim 1, wherein the calcium salt of the fatty acid treated with the amide ester wax is added in an amount of 0.5-5 parts by weight based on 100 parts by weight of the rubber.

제1항에 있어서, 파라핀족, 나프텐족 및 방향족 탄화수소의 블렌드는 고무 100중량부에 대하여 0.5-5중량부 첨가함을 특징으로 하는 고무조성물.The rubber composition according to claim 1, wherein the blend of paraffins, naphthenes and aromatic hydrocarbons is added in an amount of 0.5-5 parts by weight based on 100 parts by weight of rubber.

제1항에 있어서, 알킬페놀수지와 아연화 및 부틸고무로 마스터 배치된 조성물은 알킬페놀수지 30-50중량%, 아연화 15-30중량%, 부틸고무 20-40중량%로 됨을 특징으로 하는 고무조성물.The rubber composition according to claim 1, wherein the composition master-arranged with alkylphenol resin and zinc and butyl rubber is 30-50% by weight of alkylphenol resin, 15-30% by weight of zinc, and 20-40% by weight of butyl rubber. .