KR101939496B1 - Rubber composite of heavy tyre - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중하중용 타이어고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중하중용 타이어고무조성물과 보강재와의 결합성을 향상시켜 저연비 타이어 성능에 유리한 적정 물성을 확보하는 동시에, 내마모 성능을 향상시킨 중하중용 타이어고무조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a heavy duty tire, and more particularly to a rubber composition for a heavy duty tire, which improves the bondability between a rubber composition for a heavy load and a reinforcing material to secure proper properties favorable to low- Tire rubber composition.
차량의 운송 기술이 발전함에 따라 운송용 차량이 단일로 운행하는 거리가 길어지고 있으며, 따라서 소비자는 연비 효율이 좋은 저연비 타이어를 원함과 동시에 수명이 긴 타이어를 원하고 있으나, 이러한 타이어의 저연비와 내마모성은 트레이드 오프(trade-off) 관계를 갖는 문제가 있다.As the transportation technology of the vehicle develops, the distance by which the transportation vehicle is operated in a single direction is getting longer. Therefore, consumers want a fuel-efficient tire with low fuel consumption and long life, There is a problem of having a trade-off relationship.
그럼에도 불구하고, 소비자는 마모와 연비 성능이 모두 향상된 타이어에 대한 구매를 원하고 있으며, 전 세계적으로 환경 문제에 대한 관심이 높아졌고 중하중용 타이어에 대한 연비 규제 및 인증 제도가 시행되는 국가가 증가하고 있어 중하중용 타이어의 저연비 성능에 대한 기술 개발이 지속적으로 중요해지고 있다.Nonetheless, consumers are eager to purchase tires with improved wear and fuel economy, increased interest in environmental issues around the world, increased fuel-economy regulations and certification systems for heavy-duty tires Therefore, the development of technology for low fuel consumption performance of heavy duty tires is continuously becoming important.
종래의 기술은 고무 조성물의 내마모와 저연비 성능을 동시에 향상시키기 위해 승용차용 타이어에 사용중인 기술을 활용하여 보강재로 사용되는 카본 블랙을 변경하거나 실리카를 적용하여 개선하거나 연비 개선에 효과가 입증된 합성고무를 적용하는 연구가 많았다.In order to improve the abrasion resistance and the fuel consumption of the rubber composition at the same time, the conventional technique is to improve the carbon black used as the reinforcing material by applying the technique used in the tires for passenger cars or by applying silica, There have been many studies to apply rubber.
그러나 승용차용 타이어에 사용중인 기술을 그대로 적용할 경우 타이어에 가해지는 하중과 공기압 등 사용조건이 상이하여 고무 배합물의 성능이 실제 중하중용 타이어에서는 구현되지 않는 경우가 많았는데, 예를 들어 한국등록특허공보 제1013518호, 제746337호 등에서는 설펜아미드계를 적용한 기술을 개시하고 있으나, 오히려 기존의 고무 조성물보다 저연비 성능 및 내마모 성능이 하락하는 경우가 발생하기도 하였다.However, when the technology used in the tires for passenger cars is applied as it is, there are many cases where the performance of the rubber compound is not realized in the actual heavy duty tire because the load conditions and the air pressure applied to the tires are different. For example, [0004] In addition, although the techniques using the sulfenamide system have been disclosed in the publications of U.S. Patent Nos. 1013518 and 746337, there have been some cases in which the low fuel consumption performance and the wear resistance performance are lower than those of the conventional rubber compositions.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 중하중용 타이어에 사용 가능한 합성 고무가 개발되어 있으나 이런 합성 고무를 적용시 고무 조성물의 공정 특성과 배합 특성이 하락하여 보강재 등의 분산성을 떨어트려 합성 고무의 특성과 달리 고무 조성물의 트레드 오프 관계를 극복하지 못하거나 오히려 내마모 성능과 저연비 성능을 감소하게 하는 문제점이 있었다.In order to solve the problems of the prior art as described above, synthetic rubbers usable for heavy duty tires have been developed. However, when such synthetic rubbers are applied, the process characteristics and compounding characteristics of the rubber compositions are lowered, The tread-off relationship of the rubber composition can not be overcome or the abrasion resistance and the fuel consumption performance are reduced.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어고무조성물과 보강재와의 결합성을 향상시켜 저연비 타이어 성능에 유리한 적정 물성을 확보하는 동시에, 내마모 성능을 향상시킨 중하중용 타이어고무조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rubber composition for a heavy-duty tire which improves the bondability between a tire rubber composition and a reinforcing material to ensure appropriate physical properties favorable to low- .
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 원료고무와 보강재로 카본블랙과, 상기 원료고무의 이중결합과 반응하고, 카본블랙과 아마이드결합을 할 수 있는 설페이트계 공정조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어고무조성물를 제공한다.The present invention, in order to solve the above technical problems, is characterized by comprising a raw material rubber, a carbon black as a reinforcing material, and a sulfate-based process aid capable of reacting with a double bond of the raw rubber and forming an amide bond with carbon black A rubber composition for a heavy duty tire is provided.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 카본블랙은 그 표면에 카르복실기를 포함하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the carbon black may include a carboxyl group on its surface.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 공정조제는 H2N-(CH2)x-SO4H인 것일 수 있다(X : 8 이상이고, 20 이하인 정수).According to another embodiment of the present invention, the process aid may be H 2 N- (CH 2 ) x -SO 4 H (X: an integer greater than or equal to 8 and no greater than 20).
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 원료고무에는 용액중합 스티렌부타디엔고무가 포함되는 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the raw material rubber may include a solution-polymerized styrene-butadiene rubber.
또한, 본 발명은 상술한 중하중용 타이어고무조성물을 포함하는 중하중용 타이어를 제공한다.The present invention also provides a heavy duty tire comprising the above-mentioned heavy-duty tire rubber composition.
본 발명에 의하면, 중하중용 타이어고무조성물과 보강재와의 결합성을 향상시켜 저연비 타이어 성능에 유리한 적정 물성을 확보하는 동시에, 내마모 성능을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the bonding property between the heavy-use tire rubber composition and the reinforcing material, thereby securing proper physical properties favorable to the fuel-efficient tire performance and improving the abrasion resistance.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. It is noted that the technical terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하며, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이며, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하고, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, the technical terms used in the present invention should be construed in a sense generally understood by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, Or technical terms used in the present invention are erroneous technical terms that do not accurately represent the spirit of the present invention, it is to be understood that the technical terms used herein are not to be construed in a technical sense And the generic term used in the present invention should be construed in accordance with the predefined or prior context and should not be construed in an excessively reduced meaning, The expression of the plural, unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as "comprising" or "comprising" and the like should not be construed as encompassing various elements or various steps of the invention, It should be understood that the steps may not be included, or may be further comprised of additional components or steps, and in the description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related art is not sufficient to overcome the gist of the present invention A detailed description thereof will be omitted.
본 발명에 따르는 중하중용 타이어고무조성물은 원료고무와 보강재로 카본블랙과 상기 원료고무의 이중결합과 반응하고, 카본블랙과 아마이드결합을 할 수 있는 설페이트계 공정조제를 포함하는 특징이 있다.The heavy-use tire rubber composition according to the present invention is characterized in that it comprises a raw material rubber and a sulfate-based process aid capable of reacting with a double bond of carbon black and the raw rubber as a reinforcing material and capable of forming an amide bond with carbon black.
상기 설페이트계 공정조제는 말단기가 아민기로 변성되어 카본블랙의 표면에 존재하는 카르복실기와 반응하여 아마이드 결합을 형성할 수 있고 설페이트기는 원료 고무의 이중 결합과 반응할 수 있다. The sulfate-based process aid may react with a carboxyl group present on the surface of the carbon black to form an amide bond, and the sulfate group may react with the double bond of the starting rubber, because the terminal group is modified with an amine group.
상기 원료고무는 천연고무 또는 합성고무를 의미하며, 중하중용 타이어에 사용되는 고무인 한 특별하게 한정할 필요는 없으나, 고무의 화학구조에 존재하는 탄소간 이중결합(double-bond)와 공정조제와 상호 이중결합이 단일결합(single-bond)으로 효율적으로 반응되어야 하므로, 이중결합 반응위치에 입체장애(steric hindrance)가 덜 발생되는 고무가 상대적으로 유리할 수 있는 특징이 있다.The raw rubber refers to natural rubber or synthetic rubber, and is not particularly limited as long as it is a rubber used for heavy duty tires. However, the carbon double-bond, which exists in the chemical structure of rubber, Since the double bond must be efficiently reacted to a single bond, a rubber having less steric hindrance at the double bond reaction position can be relatively advantageous.
예를 들어, 아래 반응식 1에서 볼 수 있듯이, 설페이트기가 이중결합과 반응할 시, 설페이트기가 이중결합과 반응할 정도의 근접도가 확보되어야 하는데, 이중결합 탄소에 메틸기나 스티렌기가 존재하면 반응성이나 반응확율이 낮아질 수 있다.For example, as shown in Scheme 1 below, when the sulfate group reacts with the double bond, proximity of the sulfate group to the double bond should be secured. When the double bond carbon is present in the methylene group or the styrene group, Probability can be lowered.
<반응식 1><Reaction Scheme 1>
또한, 상기 원료고무에 사용되는 보강재는 카본블랙을 사용하는데, 상기 카본블랙의 표면에는 자연적으로 카르복실기, 카르보닐기 등으로 산화된 구조가 있어, 공정조제 말단에 변성되어 있는 아민기와 반응하여 화학 결합을 형성할 수 있다. In addition, carbon black is used as the reinforcing material for the raw rubber, and the surface of the carbon black is naturally oxidized to a carboxyl group or a carbonyl group, and reacts with amine groups modified at the end of the process preparation to form a chemical bond can do.
여기서, 카르보닐기의 경우 고온과 고압의 타이어 고무 배합 공정에서 배합 고무에 함유된 스테아르산(stearic acid)에 의해 카르복실기로 산화될 수 있으며, 카르복실기와 아민기가 반응하여 아미드 결합을 형성하여 카본블랙의 분산성을 향상시키는 효과를 준다.Here, in the case of a carbonyl group, the carboxyl group can be oxidized to a carboxyl group by the stearic acid contained in the rubber compound in a high temperature and high pressure tire rubber compounding process, and the carboxyl group and the amine group react with each other to form an amide bond, . ≪ / RTI >
이렇듯이, 상기 고무 조성물의 원료 고무의 이중결합과 반응하고, 카본블랙과 아마이드 결합을 할 수 있는 공정조제인 한 특별한 제한 없이 모두 사용할 수 있으며, 설페이트계 공정조제가 바람직하다.As such, it is possible to use all of them without particular limitation as long as it is a process preparation capable of reacting with the double bond of the raw rubber of the rubber composition and capable of forming an amide bond with carbon black, and a sulfate-based process preparation is preferable.
상기 설페이트계 공정조제는 그 화합물의 일단에 설페이트기(sulfate, -SO4H)와 아민기(amine, -NH2)를 가져서 타이어 원료 고무의 이중결합과 반응성을 가질 수 있고 카본블랙과 반응하여 아마이드 결합을 할 수 있다.The sulfate-based process aid may have reactivity with a double bond of a tire raw material rubber having a sulfate group (SO 3 H) and an amine group (amine, -NH 2 ) at one end of the compound and react with carbon black Amide bond.
그 예로서 아래 화학식 1의 공정조제를 들 수 있다.As an example thereof, a process aid of the following chemical formula 1 can be mentioned.
<화학식 1>≪ Formula 1 >
H2N-(CH2)x-SO4HH 2 N- (CH 2 ) x -SO 4 H
(X : 8 이상이고, 20 이하인 정수)(X: 8 or more, an integer of 20 or less)
상기 공정조제에서 탄소사슬의 길이가 8개에서 20개 이하로 한정할 수 있는데, 이는 고무조성물내에서 분산성, 점도, 노화물성을 고려한 것으로, 만일 탄화수소가 8개 미만일 경우 고무의 점도를 낮추고 분산을 향상시킬 수 있으나, 분자량이 작아 이동이 자유로워 블루밍 현상이 발생하고 고무의 노화 물성을 하락시킬 우려가 있으며, 반대로, 탄화수소가 20개를 초과하면, 분자량이 크고 탄소체인의 길이가 길어짐에 따라 고무의 초기 및 노화 물성은 도움이 될 수 있으나, 점도를 높일 우려가 있고 오히려 분산을 방해할 수 있다.The length of the carbon chain in the process aid may be limited to 8 to 20, which takes account of dispersibility, viscosity and aging properties in the rubber composition. If the number of hydrocarbons is less than 8, However, since the molecular weight is small and the movement is free, blooming phenomenon occurs and there is a fear of deterioration of the aging properties of the rubber. Conversely, when the number of hydrocarbons exceeds 20, the molecular weight is large and the length of the carbon chain becomes longer The initial and aging properties of the rubber may be helpful, but may increase the viscosity and interfere with dispersion.
아울러, 상기 보강재에는 실리카를 더 포함할 수 있는데, 이러한 실리카를 통하여 내마모성, 연비특성을 강화할 수 있으며, 고무조성물 내에서 분산성을 확보하기 위하여 천연 고무 외에 용액중합 스티렌부타디엔고무를 사용할 수 있다. 상기 고무조성물에 사용한 용액중합 스티렌부타디엔고무는 말단에 보강재인 카본블랙과 실리카와 반응성을 가진 화학 작용기로 변성될 수 있다.In addition, the reinforcing material may further include silica. Through the silica, abrasion resistance and fuel consumption characteristics can be enhanced. In addition to natural rubber, a solution-polymerized styrene-butadiene rubber can be used to ensure dispersibility in the rubber composition. The solution-polymerized styrene-butadiene rubber used in the rubber composition may be modified with a chemical functional group having reactivity with carbon black and silica which are reinforcing agents at the ends.
상기 용액중합 스티렌부타디엔고무는 카본 블랙과 실리카의 분산에 도움이 될 뿐만 아니라, 상술한 공정조제와 반응성도 우수하다. The solution-polymerized styrene-butadiene rubber not only contributes to the dispersion of carbon black and silica, but also has excellent reactivity with the above-described process aid.
아래 표 1은 본 발명에 따르는 중하중용 타이어고무조성물을 제조하기 위하여 조성과 그 조성으로 제조한 타이어고무의 시험결과를 나타낸 표이다.Table 1 below is a table showing test results of tire rubber manufactured in accordance with the composition and composition thereof in order to produce a heavy-duty tire rubber composition according to the present invention.
비교예1은 천연고무를 사용하고, 비교예2는 고무의 조성을 변경하여 제조하였는데, 비교예1에서 마모성능과 연비성능을 향상하기 위해 고무 조성을 변경하여 비교예2를 평가하였고 마모와 연비성능은 향상하였으나 물성이나 점도특성이 하락하여 이를 보완하기 위하여 설페이트계 공정조제를 첨가한 실시예이다.In Comparative Example 1, natural rubber was used, and Comparative Example 2 was made by changing the composition of rubber. In Comparative Example 1, Comparative Example 2 was evaluated by changing the rubber composition to improve the wear performance and the fuel consumption performance. However, in order to compensate for the deterioration of physical properties and viscosity characteristics, a sulfate-based process aid is added.
각 실험결과는 ASTM 평가법을 기준으로 하였고 평가결과로서, 무니점도, 분산도, HD's, 300%M, 인장강도, DIN, RR은 모두 인덱스(index)를 사용하였는데, 이는 상대값으로 비교예 2를 기준으로 비교하여 환산한 값이며, 값이 클수록 성능이 우수함을 나타낸다. The results of each test were based on the ASTM evaluation method. As a result of the evaluation, indexes were used for both Mooney viscosity, dispersion degree, HD's, 300% M, tensile strength, DIN and RR. , And the larger the value, the better the performance.
* HP130 : 카본블랙(I2 흡착량 115mg/g, N2S 127m2/g, DBP 흡착량 135cc/100g), 200MP : 실리카(CTAB 200m2/g, BET 215m2/g), Si-69 : 실란커플링제(SI-69, OEC), 6PPD : 노화방지제 (RD, KKPC), TBBS : 가류촉진제, X3, X8, X15, X20, X25 : 공정조제 H2N-(CH2)x-SO4H에서 X로, 각각 탄소수가 3, 8, 15, 20, 25개를 의미함.* HP130: Carbon black (I 2 adsorption amount of 115 mg / g, N 2 S of 127 m 2 / g, DBP adsorption of 135 cc / 100 g), 200 MP of silica (CTAB 200 m 2 / g, BET 215 m 2 / g) X2, X3, X8, X15, X20, X25: Process preparation H 2 N- (CH 2 ) x -SO 2 4 H to X, with 3, 8, 15, 20, and 25 carbon atoms, respectively.
무니점도, 분산도, HD's, 300%M, 인장강도, DIN, RR은 측정된 값은 비교예2의 값은 100으로 설정하고, 다른 실시예, 비교예의 값과 상대값으로 표기함(무니점도 : ML(1+4), ASTM D1646에 따라 측정함, 분산도 : 고무 내에서 카본블랙이 고르게 분산된 정도를 의미하며 ASTM D2663에 따라 측정함, HD's : Shore A, ASTM D2240에 따라 측정함, 300%M : 인장강도 시험에서 초기 시편의 길이보다 300%를 증가시켰을 때의 모듈러스를 의미함. ASTM D412에 따라 측정함, 인장강도 : 시편이 파단이 일어날 때 모듈러스를 의미함. ASTM D412에 따라 측정함, DIN : 마모 시험으로 ASTM D5963에 따라 측정함, RR : 타이어 회전저항 대용 특성인 컴파운드 tanδ@60℃ 값을 의미하고 ASTM D2231에 따라 측정함)The Mooney viscosity, the dispersion degree, the HD's, the 300% M, the tensile strength, the DIN and the RR were measured, and the value of the comparative example 2 was set to 100, Measured according to ASTM D2663, HD's: Shore A, measured according to ASTM D2240, measured according to ASTM D1666, ML (1 + 4), measured according to ASTM D1646, 300% M: means the modulus when the tensile strength test is 300% longer than the initial specimen length, measured according to ASTM D412, tensile strength: means the modulus when the specimen undergoes a fracture According to ASTM D412 Measured in accordance with ASTM D5963 in the DIN: wear test, RR means compound tangent @ 60 ° C, measured in accordance with ASTM D2231)
위 표 1을 참고하여 보면, 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 사용하는 경우 천연고무를 단독으로 사용한 경우보다 마모(DIN)와 RR 성능은 향상되나 점도가 증가하여 공정성이 떨어지고 300%M와 인장강도가 감소하는 것을 비교예 1, 2를 통해 알 수 있다.As shown in Table 1, when the solution-polymerized styrene-butadiene rubber is used, the DIN and RR performances are improved, but the viscosity is lowered and the processability is lowered. When the natural rubber is used alone, Reduction in the amount of the water-insoluble materials can be found through Comparative Examples 1 and 2.
이에 반하여, 실시예 1~5의 평가 결과를 살펴보면, 무니점도가 감소하여 공정성이 향상되는 효과를 보이며 탄소체의 길이가 다른 경우에도 동일한 효과를 보인다.On the other hand, the evaluation results of Examples 1 to 5 show that the Mooney viscosity is reduced and the processability is improved, and the same effect is obtained even when the carbon bodies have different lengths.
또한, 실시예의 경우에는 HD's에 영향이 없지만 비교예2에 비해 카본블랙의 분산성을 향상시켜 보강성이 강화되는 효과가 있어 300%M와 인장강도 값이 우수해지는 경향을 보이며, 마모 평가인 DIN 평가 결과 역시 분산성이 향상됨에 따라 마모량이 감소하여 마모 성능이 향상된 결과를 보였고 탄소체의 길이가 8이상 20이하인 경우에 효과가 두드러지게 나타남을 알 수 있다.In addition, in the case of Examples, there is no influence on HD's, but the dispersibility of carbon black is improved and the reinforcing property is enhanced as compared with Comparative Example 2. As a result, 300% M and tensile strength values tend to be excellent, As a result of the evaluation, the abrasion performance was improved by decreasing the wear amount as the dispersibility was improved, and the effect was remarkable when the carbon body length was 8 or more and 20 or less.
아울러, RR 성능은 동적점탄성 특성을 평가하여 70도씨 tanD 값을 비교예2를 기준으로 환산한 결과를 보면, 실시예의 경우에 분산도 향상에 의해 RR 성능이 개선되는 효과를 보이지만 탄소체의 길이가 20 초과한 실시예5의 경우 개선효과가 다소 감소하는 점 역시 파악되었다.In addition, the RR performance was evaluated by evaluating the dynamic viscoelasticity property, and the result of converting the tanD value of 70 degrees on the basis of Comparative Example 2 shows that the RR performance is improved by the dispersion improvement in the case of the embodiment, In the case of Example 5, which is more than 20, the improvement effect is somewhat reduced.
또한, 실시예 1~5의 결과를 보면 카본 친화성 말단기를 가진 설페이트계 공정조제를 첨가한 경우 동일 배합 조건에서 액체 상태로 가공 오일처럼 작용하여 무니점도를 감소시키고 카본 블랙의 분산성을 향상시켜 300%M와 인장강도, 마모성능 및 RR 성능이 향상되어 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무만을 적용한 경우의 단점을 극복하고, 비교예 1, 2보다 우수한 성능을 보임을 알 수 있고, 탄화수소의 길이 3인 경우 무니점도가 크게 감소하는 결과를 보였지만 나머지 성능에 대한 영향이 미미하였고 탄화체인의 길이가 길어져 25인 경우 공정조제 자체가 유동이 불리하여 오히려 무니 점도를 상승시키고 고무와 카본 블랙 간의 거리를 멀게 만들어 RR 개선 효과를 감소시킴을 알 수 있다.In addition, the results of Examples 1 to 5 show that when a sulfate-based processing aid having a carbon-affinity terminal group is added, it functions as a processing oil in a liquid state under the same mixing conditions to reduce the Mooney viscosity and improve the dispersibility of carbon black Butadiene rubber alone, which is superior to Comparative Examples 1 and 2. It can be seen that the length of the hydrocarbon is 3% The Mooney viscosity decreased significantly, but the effect on the remaining performance was negligible. When the length of the carbonization chain was long, the flow rate of the process aid itself was disadvantageously increased to 25 ° C. In this case, the Mooney viscosity was increased and the distance between the rubber and carbon black was increased And the RR improvement effect is reduced.
특별히, 실시예 2~4의 결과에서는, 용액 중합 스티렌-부타디엔을 단독으로 적용하였을때 발생하는 공정성 저하 문제를 개선하고 마모와 RR 성능을 동시에 향상시키는 결과를 나타낸다.In particular, the results of Examples 2 to 4 show that the problem of poor processability occurring when the solution-polymerized styrene-butadiene is solely applied is improved and the wear and RR performance are simultaneously improved.
Claims (5)
상기 원료고무의 이중결합과 반응하고, 카본블랙과 아마이드결합을 할 수 있는 H2N-(CH2)x-SO4H인 공정조제를 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어고무조성물.
(X : 8 이상이고, 20 이하인 정수)Carbon black as raw material rubber and reinforcing material,
And H 2 N- (CH 2 ) x -SO 4 H capable of reacting with the double bond of the raw material rubber and capable of forming an amide bond with carbon black.
(X: 8 or more, an integer of 20 or less)
상기 카본블랙은 그 표면에 카르복실기를 포함하는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어고무조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the carbon black has a carboxyl group on the surface thereof.
상기 원료고무에는 용액중합 스티렌부타디엔고무가 포함되는 것을 특징으로 하는 중하중용 타이어고무조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the raw material rubber contains a solution-polymerized styrene-butadiene rubber.
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WO2021001156A1 (en) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Orion Engineered Carbons Ip Gmbh & Co. Kg | Functionalized carbon black, preparation thereof and use in vulcanizable rubber compositions |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030042882A (en) * | 2001-11-26 | 2003-06-02 | 한국타이어 주식회사 | Tread rubber composition for pneumatic tire |
KR20120133258A (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-10 | 넥센타이어 주식회사 | Rubber compositions for silica tire tread composed of carbon nanotube having high antistatic and abrasion resistance properties |
KR20130048573A (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 금호타이어 주식회사 | The tire sidewall compound |
KR20150123300A (en) * | 2013-03-29 | 2015-11-03 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | Rubber composition for heavy load pneumatic tire |
-
2017
- 2017-09-22 KR KR1020170122177A patent/KR101939496B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030042882A (en) * | 2001-11-26 | 2003-06-02 | 한국타이어 주식회사 | Tread rubber composition for pneumatic tire |
KR20120133258A (en) * | 2011-05-31 | 2012-12-10 | 넥센타이어 주식회사 | Rubber compositions for silica tire tread composed of carbon nanotube having high antistatic and abrasion resistance properties |
KR20130048573A (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-10 | 금호타이어 주식회사 | The tire sidewall compound |
KR20150123300A (en) * | 2013-03-29 | 2015-11-03 | 요코하마 고무 가부시키가이샤 | Rubber composition for heavy load pneumatic tire |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021001156A1 (en) * | 2019-07-02 | 2021-01-07 | Orion Engineered Carbons Ip Gmbh & Co. Kg | Functionalized carbon black, preparation thereof and use in vulcanizable rubber compositions |
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