KR100534653B1 - Compound recipes of inner-liner for pneumatic tire - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원료고무 100중량부에 대하여 왕겨 분말과 가교결합제 TESPT을 사용하여 타 성능 하락없이 내 공기 투과성 및 내 피로 균열성 및 저 발열성을 향상시키는 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an inner liner rubber composition for a pneumatic tire, and more specifically, using chaff powder and a crosslinking agent TESPT based on 100 parts by weight of raw rubber, air permeability, fatigue cracking resistance and low exothermicity without any other performance deterioration. It relates to an inner liner rubber composition for a pneumatic tire which improves the pressure.

이에, 본 발명은 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 입자 크기가 20μm 이하인 왕겨 분말을 5~20중량부와 가교 결합제(TESPT) 0.5~2중량부가 포함됨을 특징으로 한다.Accordingly, the present invention is characterized in that in the inner liner rubber composition for pneumatic tires, 5 to 20 parts by weight of chaff powder having a particle size of 20 μm or less and 0.5 to 2 parts by weight of a crosslinking agent (TESPT) with respect to 100 parts by weight of raw rubber. do.

상기와 같은 조성물로 공기압 타이어용 인너라이너 고무를 제작했을 때 점도 성능, 가류시간 단축성능 뿐만 아니라 발열특성, 카카스층과의 접착력, 인장 강도, 내 공기 투과성 등이 크게 향상되는 효과가 발생된다. When the inner liner rubber for pneumatic tires is manufactured with the composition as described above, not only the viscosity performance, the shortening time of the vulcanization time, but also the heat generation property, the adhesion with the carcass layer, the tensile strength, the air permeability, etc. are greatly improved.

Description

공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물{Compound recipes of inner-liner for pneumatic tire}Compound liner rubber composition for pneumatic tires

본 발명은 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원료고무 100중량부에 대하여 왕겨 분말과 가교결합제 TESPT을 사용하여 타 성능 하락없이 내 공기 투과성 및 내 피로 균열성 및 저 발열성을 향상시키는 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to an inner liner rubber composition for a pneumatic tire, and more specifically, using chaff powder and a crosslinking agent TESPT based on 100 parts by weight of raw rubber, air permeability, fatigue cracking resistance and low exothermicity without any other performance deterioration. It relates to an inner liner rubber composition for a pneumatic tire which improves the pressure.

상기 인너라이너 고무 조성물의 가장 중요한 특징은 내 공기 투과도, 내 피로 균열성 및 저 발열성이라고 할 수 있다. 동일 두께에서 내 공기 투과도를 향상시키기 위한 기존의 천연 고무/뷰틸고무를 혼용 사용하던 것이 100% 뷰칠계 고무를 사용하거나 보강제로 사용하는 카본 블랙을 늘리는 방법이 있으나 공정성 하락 및 고무 배합물의 배합시 마찰에 의한 온도 상승 및 분산 불량 때문에 물성하락 및 내 공기 투과성에도 나쁜 영향을 준다. 또한 충전제로서 칼슘 카본네이트(CaCO3)를 20중량부 이하에서 사용하기도 한다. 하지만 뷰칠고무 증량으로 인한 카카스 층간의 접착력 하락 및 공정문제가 발생되고 있다.The most important features of the innerliner rubber composition can be said to be air permeability, fatigue cracking resistance and low exothermicity. In the same thickness, the existing mixture of natural rubber and butyl rubber to improve air permeability has a method of increasing carbon black which uses 100% butyl-based rubber or as a reinforcing agent. Due to the temperature rise and poor dispersion due to the poor physical properties and bad air permeability. In addition, calcium carbonate (CaCO 3 ) may be used at 20 parts by weight or less as a filler. However, due to the increase in butyl rubber, adhesion between carcass layers and process problems are occurring.

이에, 본 발명은 원료고무 100중량부에 대하여 입자 크기가 20μm 이하인 왕겨 분말을 5~20 중량부와 가교 결합제(TESPT) 0.5~2중량부가 포함시켜 발열특성, 카카스층과의 접착력, 인장 강도, 내 공기 투과성 등이 크게 향상되는 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다. Thus, the present invention comprises 5 to 20 parts by weight of chaff powder having a particle size of 20μm or less and 0.5 to 2 parts by weight of crosslinking agent (TESPT) with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, exothermic properties, adhesion to the carcass layer, tensile strength It is an object of the present invention to provide an inner liner rubber composition for a pneumatic tire that greatly improves air permeability and the like.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 입자 크기가 20μm 이하인 왕겨 분말을 5~20중량부와 가교 결합제 0.5~2중량부가 포함됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the inner liner rubber composition for pneumatic tire, 5 to 20 parts by weight and 0.5 to 2 parts by weight of the chaff powder having a particle size of 20μm or less with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber It features.

상기 원료고무는 바람직하게는, 부칠 고무 또는 할로 부칠 고무(브롬 부칠 고무 혹은 클로로 부칠 고무)이다.The raw material rubber is preferably rubber rubber or halo rubber (bromine rubber or chloro rubber).

상기 왕겨는 바람직하게는, 35%의 셀룰로우스, 25%의 해미 셀룰로우스, 20%의 리그닌, 17%의 실리카를 포함하여 이루어진다.The rice hull preferably comprises 35% cellulose, 25% sea cellulose, 20% lignin, 17% silica.

상기 가교결합제는 [비스-(3-에톡시실릴프로필)-테트라설판](TESPT)이며, 고무와 왕겨 분말간의 화학 결합을 형성하게 하는 것이며,The crosslinking agent is [bis- (3-ethoxysilylpropyl) -tetrasulfane] (TESPT), which forms a chemical bond between rubber and chaff powder,

상기 왕겨 분말 대비 가교결합제 TESPT의 최적 사용비는 8%인 것이 바람직하다. The optimal use ratio of the crosslinker TESPT to the chaff powder is preferably 8%.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

다음 표 1에 지시된 배합비와 같이 본 발명은 할로 뷰틸고무 100중량부에 대하여 카본 블랙(N-550) 60중량부, 프로세스 오일 16중량부, 레진 가류제(Vultac-5 알킬페놀 디셜파이드) 1.2중량부, 스테아린산 1중량부, 산화아연(ZnO) 3중량부, 노화방지제 5중량부를 포함하여 이루어지며, 이를 혼합한 후 밴버리믹서를 사용하여 트레드 고무시편을 제조하였다. As shown in Table 1, the present invention is based on 100 parts by weight of halo butyl rubber 60 parts by weight of carbon black (N-550), 16 parts by weight of process oil, resin vulcanizing agent (Vultac-5 alkylphenol disulfide) 1.2 It comprises a weight part, 1 part by weight of stearic acid, 3 parts by weight of zinc oxide (ZnO), 5 parts by weight of the anti-aging agent, and after mixing the prepared tread rubber specimens using a Banbury mixer.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

추가로 탄산칼슘(CaCO3) 15중량부를 더 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 같은 조성물, 조성비 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.A rubber specimen was prepared using the same composition, composition, and method as in Comparative Example 1 except that 15 parts by weight of calcium carbonate (CaCO 3 ) was further used.

(실시예 1)(Example 1)

추가로 왕겨 분말 5중량부와 TESPT 0.4중량부를 더 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 같은 조성물, 조성비 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다. A rubber specimen was prepared using the same composition, composition, and method as in Comparative Example 1 except that 5 parts by weight of chaff powder and 0.4 parts by weight of TESPT were further used.

(실시예 2)(Example 2)

추가로 왕겨 분말 15중량부와 TESPT 1.2중량부를 더 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 같은 조성물, 조성비 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.A rubber specimen was prepared using the same composition, composition, and method as in Comparative Example 1, except that 15 parts by weight of chaff powder and 1.2 parts by weight of TESPT were further used.

(실시예 3)(Example 3)

추가로 왕겨 분말 25중량부와 TESPT 2중량부를 더 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 같은 조성물, 조성비 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다. A rubber specimen was prepared using the same composition, composition, and method as in Comparative Example 1, except that 25 parts by weight of chaff powder and 2 parts by weight of TESPT were used.

표 1. 실시예 및 비교예의 트레드 고무조성물 Table 1. Tread Rubber Compositions of Examples and Comparative Examples

항목Item 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 할로 뷰틸고무Halo Butyl Rubber 100100 100100 100100 100100 100100 왕겨 분말Chaff powder 00 00 55 1515 2525 TESPTTESPT 00 00 0.40.4 1.21.2 2.02.0 탄산 칼슘Calcium carbonate 00 1515 00 00 00 카본블랙(N550)Carbon black (N550) 6060 6060 6060 6060 6060 프로세스 오일Process oil 1616 1616 1616 1616 1616 레진 가류제Resin vulcanizing agent 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 스테아린산Stearic acid 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 산화아연Zinc oxide 3.03.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 노화방지제Anti-aging 5.05.0 5.05.0 5.05.0 5.05.0 5.05.0

상기 할로 뷰틸고무는 HP-168 클로로 뷰칠 고무를 사용하였다.As the halo butyl rubber, HP-168 chloro butyl rubber was used.

상기 왕겨 분말은 입자 평균 크기가 7μm로 표면에 -OH기가 풍부하게 존재한다.The chaff powder has an average particle size of 7 μm and is rich in -OH groups.

상기 TESPT는 [비스-(3-에톡시실릴프로필)-테트라설판]이다.The TESPT is [bis- (3-ethoxysilylpropyl)-tetrasulfane].

상기 레진 가류제는 Vultac-5 알킬페놀 디셜파이드이다. The resin vulcanizing agent is Vultac-5 alkylphenol disulfide.

<시험예><Test Example>

비교예 1~2 및 실시예 1~3의 고무시편을 ASTM 관련규정에 의하여 물성을 측정하였으며 그 결과는 다음 표 2에 나타난 바와 같다. The rubber specimens of Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 3 were measured for physical properties according to ASTM-related regulations, and the results are shown in Table 2 below.

<시험방법><Test method>

1)가스 투과도1) gas permeability

내 공기 투과도를 측정하기 위하여 고무 시편 양쪽에 1기압 공기 차이를 적용하고 1시간동안 시편의 단위 면적당 시편의 두께를 통하여 공기가 이동된 양을 측정한 것이다. 수치가 적을수록 내 공기 투과성이 우수하다.In order to measure the air permeability, one air pressure difference was applied to both rubber specimens, and the amount of air moved through the thickness of the specimen per unit area of the specimen for one hour was measured. The lower the value, the better the air permeability.

2)내 발열성(Heat Build - Up) 2) Heat build-up

페리 기계사의 히스테리시스 시험기(hystetsis testing machine)를 이용하여 일정한 스트로크를 시편에 부여하여 상승된 온도를 측정하는 방법으로 수치가 적을수록 내발열 특성이 우수함을 나타낸다. 또는 최초의 시편온도와 시편의 최종온도와의 온도차가 적을수록 성능이 우수함을 나타낸다. Using a Perry machine's hysteresis testing machine (hystetsis testing machine) to give a certain stroke to the specimen to measure the elevated temperature, the smaller the value indicates that the excellent heat resistance characteristics. Alternatively, the smaller the temperature difference between the initial specimen temperature and the final specimen temperature, the better the performance.

표2. 비교예 1~2 및 실시예 1~3의 물성측정결과Table 2. Measurement results of the physical properties of Comparative Examples 1-2 and Examples 1-3

항목Item 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 실시예2Example 2 실시예 3Example 3 공정성Fairness 100℃ 점도100 ℃ viscosity 6060 5757 6060 6161 6262 스코치 타임(t5)Scorch time (t 5 ) 12.712.7 11.611.6 12.512.5 12.112.1 11.811.8 가류시간(t90)Curing time (t 90 ) 22.622.6 21.321.3 22.522.5 22.122.1 22.022.0 인장물성Tensile Properties 경도Hardness 5050 4848 5151 5353 5454 300% 모듈러스(kg/cm2)300% modulus (kg / cm 2 ) 6060 5151 6161 6363 6565 인장 강도(kg/cm2)Tensile Strength (kg / cm 2 ) 102102 9797 103103 109109 103103 신율(%)% Elongation 459459 431431 469469 468468 458458 가스 투과도(e-17),m4/sec·NGas permeability (e-17), m 4 / sec 12.112.1 10.310.3 8.18.1 8.28.2 5.85.8 균열 성장길이(cm)Crack Growth Length (cm) 3.13.1 4.34.3 2.12.1 2.52.5 3.53.5 발열특성(℃)Exothermic Characteristics (℃) 6464 7070 6565 6060 6565 카카스 층과 접착력(kgf/in)Carcass layer and adhesion (kgf / in) 10.210.2 9.49.4 11.411.4 11.611.6 10.410.4

상기 표 2에 나타난 바와 같이 물성측정결과는 다음과 같다.As shown in Table 2, the physical property measurement results are as follows.

첫째, 탄산 칼슘을 충전제로 사용한 비교예 2는 비교예 1보다 내 공기 투과도는 약간 개선되는 효과를 보이나, 내 균열성, 인장 강도 및 카카스층과의 접착력은 오히려 하락됨을 알 수 있다.First, Comparative Example 2 using calcium carbonate as a filler shows an effect that the air permeability is slightly improved than Comparative Example 1, it can be seen that the crack resistance, tensile strength and adhesion to the carcass layer is rather reduced.

둘째, 왕겨를 사용한 본 발명에 따른 실시예 1-3과 비교예 1의 물성측정결과를 비교하면, 본 발명이 종래의 발명보다 내 공기 투과 성능은 전체적으로 향상됨을 알 수 있으며 Second, comparing the measurement results of the physical properties of Examples 1-3 and Comparative Example 1 according to the present invention using chaff, it can be seen that the air permeation performance of the present invention is improved as compared to the conventional invention as a whole

특히 인장강도, 발열 특성 및 카카스 층과의 접착력은 왕겨분말 사용량이 15중량부에서 최대 특성을 보이고 있으며 왕겨 분말 사용량이 25중량부에서는 떨어짐을 알 수 있다. In particular, the tensile strength, the exothermic properties and the adhesive strength with the carcass layer showed the maximum characteristics in the chaff powder used in 15 parts by weight, and the chaff powder used in the 25 parts by weight.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 트럭 및 버스용 타이어의 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 왕겨 분말 5내지 20중량부와, TESPT 0.5~2.0중량부를 사용했을 경우 점도 성능, 가류시간 단축성능 뿐만 아니라 발열특성, 카카스층과의 접착력, 인장 강도, 내 공기 투과성 등이 크게 향상되는 효과가 발생된다.The present invention made as described above in the tread rubber composition of truck and bus tires, when using 5 to 20 parts by weight of chaff powder and 0.5 to 2.0 parts by weight of TESPT with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, viscosity performance, shortening time Not only the performance but also the heat generation characteristics, adhesion to the carcass layer, tensile strength, air permeability, etc. are greatly improved.

Claims (2)

레진 가류제를 포함하는 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물에 있어서, In the inner liner rubber composition for pneumatic tires containing a resin vulcanizing agent, 원료고무 100중량부에 대하여 입자 크기가 20μm 이하인 왕겨 분말을 5∼20중량부와 가교 결합제 [비스-(3-에톡시실릴프로필)-테트라설판] 0.5∼2중량부가 포함됨을 특징으로 하는 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물.A pneumatic tire comprising 5 to 20 parts by weight of rice hull powder having a particle size of 20 μm or less and 0.5 to 2 parts by weight of a crosslinking agent [bis- (3-ethoxysilylpropyl) -tetrasulfane] based on 100 parts by weight of the raw material rubber. Inner liner rubber composition. 제1항에 있어서, 왕겨 분말은 35％의 셀룰로우스, 25％의 해미 셀룰로우스, 20％의 리그닌, 17％의 실리카를 포함하며, 이러한 왕겨 분말 대비 가교결합제의 최적 사용비는 8％인 것을 특징으로 하는 공기압 타이어용 인너라이너 고무 조성물.10. The chaff powder of claim 1, wherein the chaff powder comprises 35% cellulose, 25% hemicellulose cellulose, 20% lignin, 17% silica, and the optimum ratio of crosslinker to such chaff powder is 8%. Inner liner rubber composition for pneumatic tires, characterized in that.
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