KR0178990B1 - 고무 블렌드 및 이로 구성된 트레드를 갖는 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3,4-폴리이소프렌 고무, 시스 1,4-폴리이소프렌 고무 및 적어도 하나의 추가의 디엔계 고무의 블렌드로 구성된 트레드를 갖는 공기 타이어에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은, 고무100 중량부(phr)를 기본으로 하여 (A)미경화된 상태에서, 약 -15내지 약-20℃범위의 유리전이 온도(Tg), 약 70내지 약 90범위의 무늬(ML1+4)값, 및, 추가로 3,4-비닐 이소프렌 단위 약 40내지 약 70%, 1,4-시스 및 트랜스 단위 약 30내지 약 50% 및 1,2-이소프렌 단위 약 2내지 약10%(이때, 3,4-단위 및 1,2-단위의 총량은 약 56내지 약 63%의 범위 내이다)를 함유하는 중합체 구조를 가짐을 특징으로 하는 3,4-폴리이소프렌 고무 약 5내지 약 35중량부; (B)시스 1,4-폴리이소프렌 고무 약 20내지 60중량부; 및 (C)약 5/95 내지 약 30/70범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 용액 중합에 의헤 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 약 10/90내지 약 60/40범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 유화 중합에 의해 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 시스 1,4-폴리부타디엔 고무, 약 30/70내지 약 70/30범위의 이소프렌/부타디엔 비를 갖는 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무, 약 10/90내지 약 35/65범위의 스티렌/이소프렌 비를 갖는 스티렌/이소프렌 공중합체 고무, 및 스티렌/이소프렌/부타디엔 3원 공중합체 고무중의 적어도 하나로부터 선택된 적어도 하나의 다른 고무 약 10내지 약 50중량부로 구성됨을 특징으로 하는 황 경화된 트레드 고무 조성물 및 이러한 트레드를 갖는 공기 타이어에 관한 것이다.

Description

고무 블렌드 및 이로 구성된 트레드를 갖는 타이어

제1도는 시스 1,4-폴리이소프렌 고무(천연고무)와 블렌딩된, 각각 -11℃, -18℃ 및 -25℃의 Tg에 의해 표시되는 미세구조의 3,4-폴리이소프렌 고무의 점탄성 특성을 나타낸 것이다. 이것은 -80내지 +20℃의 온도범위에 대해 3가지의 황 경화된 고무 블랜드에 대한 탠·델타(tan.delta, tan.δ)대 온도사이의 관계를 나타내고, 이것을 황 경화된 천연고무/스티렌-부타디엔 대조용 고무 조성물과 비교한 것이다.

제2도는 60℃에서 제1도의 개개의 황 경화된 고무 블렌드에대해 측정된 탠.델타값을 나타내는 표이다.

제3도는 -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌, 천연고무 및 S-SBR의 황 경화된 블렌드(X(3,4-PI)로서 간주함)에 대한 -60내지 +60℃범위의 온도에서의 텐.델타커브를 나타내고, 이것을 천연고무 및 S-SBR의 황 경화된 블랜드의 대조물(Y(대조물)로서 간주함)과 비교한 것이다.

본 발명은 3,4-폴리이소프렌 고무, 시스 1,4-폴리이소프렌 고무 및 적어도 하나의 추가의 디엔계 고무를 포함하는 적어도 3가지 고무의 블랜드로 구성된 트레드를 갖는 공기 타이어에 관한 것이다.

승용차 및 트럭용의 고무 공기 타이어는 통상적으로 고무 조성물의 트레드를 포함하는 요소들로 구성된다. 때로 바람직하게는 적당한 마모성 및 견인력과 함께 비교적 낮은 구름저항을 갖는 타이어를 제공하기 위하여 트레드 고무를 배합한다.

타이어의 견인특성을 실질적으로 감소시키지 않고서도 타이어의 구름저항을 감소시키기 위하여 타이어의 트레드 조성물을 배합하는 것이 바람직할 수 있지만, 타이어 견인력은 습윤 및 건조 스키드 저항(wet and dry skid resistance)의 감소에 의해 입증될 수 있는 바와 같이 다소간 희생되는 것으로 생각된다.

각종 고무 조성물을 각종 목적으로 제조하여 왔으며, 이들 목적중 일부가 타이어 트레드를 포함한다. 통상 타이어 트레드는 마모성, 견인력, 및 구름 저항의 감소와 같은 바람직한 타이어 트래드 특성을 달성하기 위하여 합성고무 또는 합성고무와 천연고무와의 블렌드로 구성된다. 각종 합성 고무가 때로는 SBR로서 지칭되는 스티렌/부타디엔 공중합체(유화중합법 또는 용액중합법으로 제조함), 고분자량 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 뿐만아니라 고분자량 및 중간 분자량 비닐(1,2-) 폴리부타디엔 고무를 포함하는 이러한 트레드를 갖는 타이어의 제조시에 사용되어 왔다. 때로는 합성시스 1,4-폴리이소프렌으로 타이어 트레드 조성물내의 천연 고무의 적어도 일부를 대체시킬 수 있다.

이전에는 비닐 이소프렌(3,4-폴리이소프렌)고무가, 예를들면, 타이어 트레드에서의 다른 고무와의 블렌드로서, 및 제진재(vibration damper), 벨트 및 신발 바닥과 같은 공업적 생산품에서의 용도와 같은 각종 목적에 유용한 것으로 교시되어 왔다.

각종 특허 및 특허원 개시문헌중 대표적인 것은 일본국 미심사 특허원 제58-196245호 제59-96143호, 제59-210958호, 제62-104847호 및 제1-158056호;일본국 심사 특허원 제88-4578호; 독일연방공화국 특허 제3,707,434호, 제3,720,461호 및 제3,835,792호; 및 미합중국 특허 제4,383,085호, 제4,756,353호 및 제4,946,887호이다.

타이어 트레드 용도를 위해서는 고무 또는 고무 블렌드의 점탄성 특성이 중요하다. 예를들어, 탠.델타(tan delta)특성은 동적 변형된 점탄성 고무에 대한 점성 기여도 대 탄성 기여도의 비이다.

이러한 성질은 전형적으로는 탠.델타값대 온도를 플롯팅한으로서 곡선의 형태로 나타난다. 낮은 구름저항을 갖는 타이어에 대해서는, 약 50내지 약 60℃범위의 온도에 대해 최적의 탠.델타값을 갖는 트레드 고무가 바람직하며, 양호한 습윤 스키드저항을 갖는 타이어에 대해서는 약 -20내지 약 +10℃의 온도범위에서 최적의 탠.델타값을 갖는 것이 바람직하다. 고무 블랜드를 조절하여 상기 2가지의 온도범위 모두에 대해 실질적으로 동시에 및, 따라서 구름저항 및 습윤 스키드저항 모두에 대해 동시에 탠 델타값을 최적화시킨다는 것은 어렵다. 보통은 상기한 2가지를 절충한다.

텐.델타 최적화에 의해, 고무 또는 고무 블랜드에 대한 텐.델타값이 타이어 트레드에 대해 대략 -20℃ 내지 약 +10℃의 영역에서 최소화되어 높은 습윤 스키드저항을 가지게 되며, 텐.델타값이 타이어 트레드에 대해 약 60℃의 영역에서 최소화되어 낮은 구름저항을 갖게 된다는 것을 의미한다.

각종 고무 조성물중 몇몇은 타이어 트레드에 대해 각종 잇점을 제공하는 것으로 교시되어 있지만, 적당한 견인력에 어울리는 향상된 구름저항 및/또는 트레드마모성(treadwear)을 갖는 고무를 가진 공기 타이어를 제공하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라, 고무 100 중량부 (phr, part by weight rubber)를 기준으로 하여, 외부 원주 트레드가 (A) 미경화된 상태에서, 약 -15내지 약 -20℃범위의 유리전이온도(Tg), 약 70내지 약 90범위의 무늬점도(ML1+4) 값 및, 또한, 약 40내지 약 70%의 3,4-비닐 이소프렌 단위, 약 30내지 약 50%의 1,4-시스 및 트랜스 단위 및 약 2내지 10%의 1,2-이소프렌 단위(여기서, 3,4- 및 1,2-단위의 총량은 약 56내지 약 63%이다)를 함유하는 중합체 구조를 가짐을 특징으로 하는 3,4-폴리이소프렌 고무 약 5내지 약 35중량부; (B)시스 1,4-폴리이소프렌 고무 약 20내지 약 60중량부; 및(C)적어도 하나의, 약 5/95 내지 약 30/70범위의 스티렌/부타디엔비를 갖는 용액중합에 의해 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 약 10/90내지 약 60/40범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 유화중합에 의해 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 시스 1,4-폴리부타디엔 고무, 약 30/70내지 약 70/30범위의 이소프렌/부타디엔 비를 갖는 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무, 약 10/90내지 약 35/65 범위의 스티렌/이소프렌 비를 갖는 스티렌/이소프렌 고무, 및 스티렌/이소프렌/부타디엔 고무로부터 선택된 적어도 하나의 기타의 고무 약 10내지 약 50중량부로 구성된 황 경화된 고무 조성물인, 외부 원주 트레드를 갖는 공기 타이어가 제공된다.

또한, 본 발명에 따라 고무 조성물 자체도 제공된다. 용어 Tg는 확인된 고무의 유리전이온도를 지칭하며, 적합하게는 시차주사열량계를 1℃/min의 속도에서 사용하여 측정한다.

따라서, 트레드 고무는 적어도 3가지 고무의 블렌드일 필요가 있다, 바람직하게, 시스 1,4-폴리이소프렌 고무 (B)는 천연 고무이다. 바람직하게, 상기 기타의 고무(C)는 적어도 하나의 용액 중합에 의해 제조된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 및 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무로부터 선택된다. 바람직한 실시태양에 있어서, 이러한 트레드는, 고무 100중량부를 기준으로하여, (i)(A)천연고무, (B)스티렌/부타디엔 공중합체 고무(바람직하게 용액 중합에 의해 유도된 공중합체이며, 때로 본원에서는 S-SBR로서 지칭함) 및(C) 전술된 바와 같은 3,4-폴리이소프렌 고무로 이루어진 3성분-고무(tri-rubber) 블렌드;(ii)(A)천연고무, (B)시스 1,4-폴리부타디엔 고무, (C) 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무 및 (D)전술된 바와 같은 3,4-폴리이소프렌 고무로 이루어진 4성분-고무 블렌드;또는 (iii)(A)천연고무, (B)S-SBR, (C) 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 및 (D)전술된 바와 같은 3,4-폴리이소프렌 고무로 이루어진 4성분-고무 블렌드로 구성할 수 있다.

본 발명의 중요한 특징은 전술한 바와 같이 특성, 특히 그의 Tg 및 무늬(ML1+4) 점도 한계를 갖는 특정 3,4-폴리이소프렌 고무가 사용되며, 또한 진술한 3,4-폴리이소프렌이 타이어 트레드 조성물중에서 선택된 기타의 고무들과 함께 미량 성분으로서 사용되고, 3,4-폴리이소프렌 고무가 트레드 조성물내에서 기타의 고무들과 비교적 비혼화성이라는 것이다.

3,4-폴리이소프렌에 대해서는 필요한 Tg범위와 조합하여 약 70내지 90, 바람직하게는 약 75내지 약 85범위의 무늬(ML1+4) 점도값이 중요한 것으로 생각된다. 3,4-폴리이소프렌 고무의 가공성을 위해서는, 통상적으로 고무가 그의 점도 및, 상대적인 기준으로, 그의 분자량의 측정치인 비교적 낮은 무늬(ML1+4)값을 갖는 것이 바람직하다.

그러나, 고무 블렌드의 낮은 히스테리시스를 나타내고, 이러한 고무 블렌드의 트레드를 갖는 타이어에 대한 낮은 구름저항 뿐만아니라 그의 배합된 고무 블렌드에 대한 양오한 내마모성을 예보해주는, 60℃ 영역에서의 고무 블렌드에 대한 목적하는 낮은 탠.델타를 달성하기 위해서는, 황 경화된 상태의 고분자량 3,4-폴리이소프렌 중합체가 필요하며, 따라서, 본 발명에서는 3,4-폴리이소프렌 고무에 대해 전술한 더 높은 무늬(ML1+4)값을 갖는 것이 사용된다.

그러므로, 본 발명을 위해서는, 비교적 좁은 Tg 및 무늬(ML1+4)값의 범위를 특정된 3,4-, 1,2- 및 1,4-함량, 예를들면 56내지 63%의 비교적 좁게 정의된 3,4- 및 1,2-단위의 총량과 조합하여 전술하였다. ML(1+4)는 본 분야의 전문가에게 널리 공지된 측정치 또는 측정값이며, 전형적으로는 무늬 디스크 점도계(mooney Disk Viscometer)를 사용하여 측정한다.

타이어에 양호한 트레드마모 및 낮은 구름저항을 줄 수 있는 타이어 트레드를 제조하기 위해서는, 본 발명을 위한 3,4-폴리이소프렌 고무가 상술된 특성들을 갖는 것이 필요하다는 것을 알 것이다. 그러므로, 고무는 비교적 고분자량이거나, 또는 아직도 적당히 양호한 가공성을 소유하는 무늬(ML1+4)값을 가질 필요가 있다. 고무의 양호한 가공성은 상술한 타이어의 양호한 구름저항 및 트레드마모성이 어느 정도 절충되지 않는 한은 바람직한 특징이다.

3,4-폴리이소프렌은 명확한 물리적 Tg특성을 가짐으로써 고무 트레드 블렌드중에서 비교적 비혼화성인 것이 바람직하다. 불혼화성에 의하면, 이것은 3,4-폴리이소프렌 고무가 개별적으로 2차, 또는 추가의, 탠.델타 봉우리(hump), 또는 동적 변형에 대한 경화된 블레드의 점탄성 응답에 의해 입증되는 바와 같이 3,4-폴리이소프렌을 고무(B) 및 (C)와 블렌딩시킬 때 나타나는 디 엔 고무(B) 및 (C)에 대한 탠.델타 피이크이외에도 커브의 윗쪽에 띠(band)를 나타냄을 의미한다.

본 발명을 더 기술하고 더 잘 이해하도록, 첨부된 도면을 참조한다. 제1도를 참조하면, 도면의 커브들은 하기 표(표에서, 3,4-PI는 황 경화된 블렌드를 함유하는 3,4-폴리이소프렌 고무를 지칭한다)에 언급된 바와 같이, 3,4-폴리이소프렌이 각각 -18℃, -11℃ 및 -25℃의 Tg를 갖는 실험용 블렌드(A), 실험용 블렌드(B) 및 실험용 블렌드(C)로서 명명된, 3,4-폴리이소프렌 고무 및 천연고무의 3가지 종류의 황 경화된 고무 블렌드를 나타낸다. 각각의 블렌드는 3,4-폴리이소프렌 25중량부 및 천연고무 75중량부로 황 경화된 배합 블렌드이다.

제1도의 커브를 제2도의 데이터로 취하면, 제2도는 2성분 고무 블렌드에 대해 -20내지 +10℃범위에서 최대화되고(제2도에 나타낸) 60℃ 영역에서 최소화 되는 탠.델타 커브가 -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌과 함께 달성됨을 입증하며, 따라서, 약 -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌이 본 발명의 3성분-고무 및 4성분-고무 블렌드에 바람직한 고무임을 나타낸다.

따라서, 단지 화합물(A)만이 60℃ 및 -20℃ 내지 +10℃범위 모두에 대해 최적화된 탠.델타 커브를 나타내며, 따라서 약 -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌을 사용하는 것이 바람직함을 나타낸다.

각각-11℃, -18℃ 및 -25℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌 고무, 및 시스 1,4-폴리이소프렌 고무(천연고무)의 25/75비율의 개개의 황 경화된 배합 블렌드로 구성된 트레드를 갖는 3개의 공기식 고무 타이어를 제조하여 습윤 견인력 또는 스키드저항, (20mph) 및 구름저항에 대해 시험한더. 그 걸과는 하기 표에서와 같으며, 이것을 50/50비율의 천연고무 및 S-SBR 황 경하된 배합 블렌드로 구성된 트레드를 갖는 대조용 타이어와 비교한다.

각주):

1. 규정값의 증가는 개선된 것으로 생각되는 구름저항의 감소를 나타낸다.

2. 상기 데이터는 -11℃ 및 -25℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌을 함유하는 타이어 트레드에 대한 트레드마모성에 대해서는 값을 취하지 않았다.

대조용 타이어에 대한 타이어 특성값을 값100으로 규정하고, 실험용 타이어의 특성을 대조용 타이어의 값과 비교한다.

-18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌을 사용한 2성분 고무 블렌드는 상기 표메 나타난 바와 같이 향상된 특성을 나타내지만, 그것은 또한 타이어 트레드로서 사용하는 동안 특정의 단점들을 나타낸다, 즉, 이러한 2성분 고무 블렌드로 구성된 트레드를 사용하여 타이어 시험할 때 부적당한 트레드마모가 관찰된다.

결과적으로는, 고무의 3성분 블렌드를 제조하여 황 경화시킨다. 그 결과를 제3도에 나타내었으며, 제3도는 -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌을 사용하는 경우에 적합한 최대 및 최소값을 갖는 유사하고 바람직한 탠.델타 커브가 수득됨을 보여준다. 이러한 3성분-고무 블렌드를 사용하여 그의 트레드에 대해 연속적으로 타이어 시험을 한 결과 적당한 트레드 마모성을 갖는 타이어가 수득되었다.

더욱 구체적으로, 제3도를 참조하면, -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌 고무, 시스 1,4-폴리이소프렌 천연 고무 및 S-SBR고무의 황 경화된 3성분-고무 블렌드(실험용 블렌드 X로서 명명함), 및 황 경화된 대조용 고무 블렌드 Y에 대한 텐. 델타 대 온도 커브가 도시되어 있다. 블렌드 X는 시스 1,4-폴리이소프렌 천연고무, 용액 중합에 의해 제조된 스티렌/부타디엔 고무 및 본 발명에 필요하며 -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌 고무의 황 경화된 블렌드이다. 대조용 블렌드 Y는 시스 1,4-폴리이소프렌 천연고무 및 용액 중합체 의해 제조된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무의 황 경화된 블렌드이다. 제3도의 커브는 3성분-블랜드 황 경화된 고무 조성물이 -20℃ 내지 +10℃의 범위에서 최대화되고 약 50℃ 내지 약 60℃의 범위에서 최소화되는 탠.델타 커브를 가짐을 예증한다.

커브는 또한 약 -60 내지 약 -30℃의 영역에서 탠.델타 피이크 및 약 -20 내지 약 -30℃의 영역에서 제2탠.델타 봉우리를 나타내며, 이것은 3,4-폴리이소프렌이 블렌드의 나머지 고무들과 실질적으로 비혼화성임을 보여준다. -20내지 +10℃영역에서의 평활한 커브(smooth curve)에서 상부 띠를 함유하는 커브까지의 출발점은 상대적인 비혼화도를 예증해준다.

몇몇 용도에 대해서는, 또한 구름저항, 견인력, 및 동절기의 타이어 성능을 포함하는 트레드마모성을 더욱 완전하게 최적화시키기 위하여 4성분-고무 블렌드로 구성된 트레드를 갖는 공기식 고무 타이어를 사용하는 것이 실용적인 것으로 밝혀졌다.

조성물의 걱종 요소 및 성분들의 기여도가 항상 완전하게 이해되는 것은 아니지만, 블렌드의 중요하고 의미있는 성분은 특히 타이어 트레드용의 배합된 황 경화된 3성분-고무 및 4 성분-고무 블렌드로서 나머지의 고무(B) 및 (C)와 혼합할 때 아주 독특한 점탄성 특성을 제공하는 무늬점도 한계 특성과 함께 약 -18℃의 Tg를 갖는 특정 3,4-폴리이소프렌이다.

레오메트릭스 컴퍼니(Rheometrics Company)에서 시판하는 레오메트릭스 비스코미터 시스템 IV(Rheometrics Viscometer System IV)동적 점탄성 테스터를 사용하여 제1도의 황 경화된 고무 블랜드들의 샘플들을 시험하여 -80내지 +25℃에서의 탠.델타와 온도사이의 관계를 측정한다. 시험도중, 샘플들을 장력(0.5% 스트레인)하에 유지시키고, 1Hz의 주파수에서 샘플에 주기적 변형을 가한다. 점탄성 테스터는 적용된 변형에 대한 샘플의 응답을 측정하여 목적하는 온도에서의 탠.델타값을 계산한다.

또한, 이마스, 인코포레이티드(Imass, Inc.)에서 시판하는 기구인 레오비브론(Rheovibron) 동적 점탄성 테스터를 사용하여 제2도에서의 황 경화된 고무 블렌드의 샘플을 시험하여 그들의 그들의 60℃에서의 탠.델타값을 측정한다. 또한, 이마스, 인코포레이티드사에서 시판하는 기구인 오토비브론(Autovibron) 자동 동적 점탄성 테스터를 사용하여 제3도에서의 경화된 고무 블렌드의 샘플을 시험하여 -18℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌 고무를 함유하는 고무 블렌드에 대한 -60내지 +60℃에서의 탠.델타 대 온도사이의 관계를 측정한다. 0.1%의 장력(스트레인) 및 11Hz의 주파수를 사용한다.

이들 시험의 목적은 장력하의 특정 스트레인, 주파수 및 온도 또는 온도범위에서의 경화된 고무 샘플의 적용된 변형에 대한 점탄성 응답을 측정하는 것이다. 점탄성 응답은 기구에 사용되어 주기적 변형시에 축적 및 회수된 에너지의 측정값인 축적 모듈러스 (storage modulus)(E') 및 열로서 소산된 에너지의 측정값인 손실 모듈러스(loss modulus) (E'')를 측정한다. E''/E'의 비는 특정온도에 대한 탠.델타이다.

따라서 실제로, 탠.델타는 화합물의 점탄성특성의 측정값이며, 타이어 트레드 성능과 관련이 있는 것으로 관찰 되었다. 고무의 탠.델타 대 온도 특성화는 본 분야의 전문가에게 널리 공지되어 있다. 지적된 바와같이, 실제로 공기식 고무 타이어에 있어서, 양호한 습윤 견인력을 갖는 타이어를 제공하기 위한 타이어 트레드에 대해서는 -20 내지 +10℃영역에서 높은 탠.델타값을 갖는 것이 바람직한 반면, 양호한 구름 특성을 갖는 타이어를 제공하기 위한 타이어 트레드에 대해서는 50 내지 60℃영역에서 낮은 탠.델타값을 갖는 것이 바람직한 것으로 관찰되었다.

제2도의 데이터를 갖는 제1도의 실험용 트레드 고무(A)에 대한 커브는 이러한 고무 블렌드에 대해 양호한 습윤 견인력을 갖는 타이어를 제공하는데 적합한 -20 내지 +10℃영역에서의 높은 탠.델타 및 양호한 구름 저항을 갖는 타이어를 제공하는데 적합한 60℃영역에서의 낮은 탠.델타를 나타낸다.

이러한 현상의 중요성은 본 발명의 고무 블렌드가 타이어의 구름저항 및 습윤 스키드저항 특성을 유지하거나 또는 최적화시키면서도 또한 전술한 온도에 대한 탠.델타 특성을 상대적으로 최적화시킬 수 있다는 것이다. 역으로, -11℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌에 대해 제2도에서 취한 제1도의 고무(B)에 대한 커브는 이러한 고무 블렌드에 대해 커브 (A)와 비교할 때 -20 내지 +10℃ 범위에서 더 높은 탠.델타를 나타내므로 트레드(B)가 (A)보다도 더 우수한 견인력을 갖는다는 것을 예측할 수 있으며, 60℃ 범위에서의 탠.델타가 커브(A)보다 더 높으므로 더 높은 타이어 구름저항을 가짐을 예측할 수 있다.

또한 역으로, -25℃의 Tg를 갖는 3,4-폴리이소프렌에 대해 제2도에서 취한 제1도의 커브(C)는 60℃온도범위에서 더 낮은 탠.델타를 나타내지만 -20 내지 +10℃ 범위에서 더 낮은 탠.델타를 나타내므로, 이러한 고무 블렌드에 대해 더 낮은 타이어 구름저항 및 더 낮은 습윤 트레드 견인력이 예견된다. 특히, 구름저항 및 스키드저항을 포함하는 이러한 이중 최적화의 장점은 여러번 겹친다.

본 발명의 설명에서, 시스 1,4-폴리이소프렌 고무는 천연고무 및 합성고무를 모두 포함하지만, 지적된 바와 같이 천연 고무가 바람직하다.

천연 또는 합성의 시스 1,4-폴리이소프렌 고무는 전형적으로 약 96 내지 약 99중량%의 시스 1,4-함량을 갖는다.

폴리부타디엔 고무는 지글러-유형 촉매를 사용하여 제조할 경우에는 약 95%이상의 시스 1,4-구조로 구성될 수 있으며, 또는 알칼리 리듐 촉매를 사용하여 제조할 경우에는 적어도 약 90%의 시스 및 트랜스 1,4-구조로 구성될 수 있다.

이러한 폴리부타디엔 고무는 널리 공지되어 있다. 본원에서 사용된 용어 부타디엔 및 폴리부타디엔은 각각 1,3-부타디엔 및 1,3-부타디엔으로부터 유도된 중합체를 지칭한다.

용액 중합에 의해 제조된 스티렌/부타디엔 공중합체고무(S-SBR)는 스티렌 및 부타디엔을 유기 용매중에서 적합한 촉매의 존재하에 공중합시켜 제조할 수 있다. 이것은 전형적으로 유화중합에 의해 제조된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무(E-SBR)보다도 실질적으로 더 좁은 평균 분자량 분포를 가지며, 또한 전형적으로 타이어 트레드의 고무 성분으로서 사용할 때 타이어의 트레드마모성 및 구름저항을 향상시키거나 개선시킨다.

유화중합에 의해 제조된 스티렌/부타디엔 고무는 유화 중합에 의해 제조하며, 본원에서는 때로 E-SBR로서 지칭한다. S-SBR 및 E-SBR은 모두 그들의 분자량 분포의 차이 때문에 널리 공지되어 있다.

본 발명의 실시태양으로서는, 특히는 자동차 타이어와 같은 통상의 화물용 및 경주용으로 사용되는 타이어에 대해서는, 실시태양이 본질적으로 이러한 용도로 제한되는 것은 아니지만, 고무 100중량부를 기준으로하여, 트레드가(A) 3,4-폴리이소프렌 약 10내지 약 25phr; (B)상기 천연고무 약 40 내지 약 55phr; 및 (C)이소프렌/부타디엔 공중합체 고무 및 스티렌/부타디엔고무, 바람직하게는 용액 중합에 의해 제조된 스티렌/부타디엔 고무, 및 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 및 스티렌/이소프렌/부타디엔 3원 공중합체 고무중의 적어도 하나 약 20내지 약 50phr을 포함하는 황 경화된 고무 조성물인, 이러한 트레드를 가진 공기 타이어이다.

다른 예시적 실시태양은 앞에서 예시된 고무 블렌드 실시태양으로 구성된 트레드를 갖는 그러한 타이어일 수 있다. 이러한 공기 타이어는 통상 일반적으로 지면과 접촉 되는데 적합한 외부 원주 트레드를 갖는 토로이달(toroidal)형상의 카커스, 이격된 비이드 및 상기 트레드로부터 방사상으로 연장 하고 상기 트레드를 상기 비이드와 연결시키는 측벽으로 구성된다. 본 발명의 고무 성분에 필요한 3,4-폴리이소프렌 고무는 적합하게는 이소프렌을 바람직하게는 연소식 반응기에서 부틸리튬과 같은 유기 리튬 촉매의 존재하에, 예를들면, 헥산과 같은 유기용매, 및 테트라메틸에틸렌 디아민(TMEDA)과 같은 극성 개질제중에서 중합시키고, 트리이소프로판을 아민, 로진산, 메탄올 또는 기타의 적합한 반응 정지제로 중합반응을 정지시켜 필요한 Tg를 수득함으로써 제조할 수 있다.

유기 리튬 촉매의 양은 주로 생성 중합체에 요구되는 분자량에 좌우된다. 첨부된 도면에서 앞에서 나타낸 바와같이, 본 발명을 달성하기 위해서는 다양한 중합체 배열(Tg등)을 갖는 몇가지의 3,4-폴리이소프렌 고무 중합체를 제조하여 다양한 다른 고무와 블렌딩시킨다. 따라서, 3,4-폴리이소프렌 고무는, 타이어 트레드에 습윤 견인력을 위한 미세구조를 제공하기 위해서는 약 -15내지 약 -20℃ 범위의 Tg를 갖고; 트레드 3성분-고무 블렌드 또는 4성분-고무 블렌드에 대한 더 낮은 열생성 및, 따라서, 더 낮은 구름장치에 기여하기 위해서는 약 70내지 90, 바람직하게는 약 75내지 약 85의 무늬(ML1+4)값을 갖고; 블렌드내의 다른 고무들과의 중합체 비혼화도를 위해 미세구조를 제공하고, 따라서, 타이어 트레드에 대해 습윤 견인력을 개선시키기 위해서는 약 50내지 약 60%범위의 3,4-함량을 갖고; 타이어 트레드의 습윤 견인력을 위한 미세구조를 제공하는 것을 또한 보조하기 위해서는 약 2 내지 약 10%범위의 1,2-함량을 가지며; 트레드의 습윤 견인력을 향상시키기 위하여 타이어 트레드내의 (B) 및 (C)고무에 대한 비혼화도 팩터를 제공하는 것을 돕기 위해서는 약 56내지 63%범위의 3,4- 및 1,2-(비닐)함량의 총량을 갖는 것으로 생각된다.

전술한 3,4-폴리이소프렌 고무는 트레드용 고무 조성물에 미량(약 35phr 미만)으로 사용된다. 그의 일차적인 기여는 트레드에 대한 견인력, 특히 습윤 견인력을 향상시킨다는 것이다. 더 많은 양의 고무를 사용하면 타이어 트레드의 구름저항이 증가하고 인열저항이 감소하는 것으로 기대되거나, 또는 관찰되어 왔다. 천연고무는 낮은 구름저항 및 트레드마모성에 기여하고 3성분-블렌드 및 4성분-블렌드의 제3 및 제4고무(들)은 일반적으로 습윤 견인력 및 트레드마모성에 기여하기 때문에, 다른 고무들이 트레드 고무의 주요 부분으로서 사용된다.

본원에서 사용된 고무들, 특히 더 높은 무늬(ML1+4)점도 범위의 고무들은 임의로는 가공을 용이하게 하기 위하여 각종의 고무 배합 물질과 혼합하기 전에 또는 혼합하는 도중에 개별적으로 오일 증량시킬 수 있지만, 본 발명의 실시에서는 오일 증량법을 이용하지 않는 것이 바람직하다. 오일 증량법을 이용하는 경우, 일반적으로는 약 10내지 약 50phr의 일반적으로는 방향족 또는 방향족/나프텐계 오일 또는 파라핀계/나프텐계 오일의 고무 가공유를 사용한다. 본 분야의 전문가들은 공기 타이어의 상기 트레드 부분 뿐만 아니라 통상 트레드 영역에 보강 요소를 함유하는 기본적인 카커스내의 고무 또는 다른 물질을 예를들면 각종 황-가황성 성분 고무들을 혼합하는 방법과 같은 고무 배합 기술분야에 일반적으로 공지된 방법에 의해 각종의 통상 사용되는 첨가제, 예를들면, 경화보조제(예 : 황, 활성화제, 난연제 및 촉진제), 가공 첨가제(예 : 오일, 점착성수지를 포함하는 수지, 실리카 및 가소제), 충진제, 안료, 스테아르산, 산화아연, 왁스, 산화방지제 및 오존 분해방지제, 콜로이드화제 및 보강물질(예 : 카아본블랙)과 배합할 수 있다. 본 분야의 전문가에게 공지되어 있는 바와 같이, 황-가황성 및 황 가황성 물질(고무)의 의도된 용도에 따라 상기 언급된 특정 첨가제를 선택하여 통상의 양으로 사용한다.

카아본블랙의 전형적인 부가량은 디엔 고무의 약 20내지 100중량부(phr), 바람직하게는 30내지 60phr이다. 사용된 경우의 점착수지의 대표적인 양은 0.5내지 10phr이다. 가공 보조제의 전형적인 양은 1내지 5phr이다. 사용된 경우의 실리카의 전형적인 양은 약 5내지 약 25phr이며, 사용된 경우의 실리카 커플링제(coupler)의 양은 실리카 중량부당 약 0.05내지 약 0.25중량부이다. 대표적인 실리카는, 예를들면, 수화된 무정형 실리카일 수 있다. 대표적인 커플링제는, 예를들면, 이작용성 황-함유 오가노실란, 예를들면 비스-(3-트리에톡시-실릴프로필)테드라설파이드, 비스-(3-트리메톡시-실릴프로필)테트라 설파이드 및 비스(3-트리메톡시-실릴프로필)테트라설파이드 그라프트된 실리카(DeGussa, AG 제품)일 수 있다. 산화방지제의 전형적인 양은 1 내지 5 phr 이다. 대표적인 산화방지제는, 예를들면, 디페닐-p-페닐렌디아민 및 문헌[Vanderbilt Rubber Handbook(1978), pages 344-346]에 개시된 것과 같은 다른 것들일 수 있다. 적합한 오존분해방지제(들) 및 왁스, 특히 미세결정성 왁스는 문헌[Vanderbilt Rubber Handbook(1978), pages 346-347]에 나타난 유형들중 어느 것일 수 있다. 오존분해방지제의 전형적인 양은 1내지 약 5 phr이다. 스테아르산의 전형적인 양은 1내지 약 3phr이다. 산화아연의 전형적인 양은 2내지 5 phr이다. 왁스의 전형적인 양은 1내지 5 phr이다. 콜로이드화제의 전형적인 양은 0.1내지 1 phr이다. 상기 첨가제들의 존재 및 상대적인 양은 고무의 특정 블렌드를 타이어 트레드에서 황 가황된 조성물로서 사용하는 것과 주로 관련된 본 발명의 태양이 아니다. 가황은 황 가황제의 존재하에 수행한다. 적합한 황 가황제의 예는 원소 황(유리 황)또는 황 공여성 가황제, 예를들면, 아민 디설파이드, 중합체성 폴리설파이드 또는 황 올레핀 부가물을 포함한다. 바람직하게, 황 가황제는 원소 황이다. 본 분야의 전문가에게 공지된 바와 같이, 황 가황제는 약 0.5내지 8 phr 범위의 양으로 사용하며, 1.5내지 2.25phr범위의 양이 바람직하다.

촉진제는 가황에 필요한 시간 및/또는 온도를 조절하고 가황물의 특성을 개선시키기 위하여 사용한다. 하나의 실시태양에 있어서, 단일 촉진제 시스템, 즉, 1차 촉진제를 사용할 수 있다. 통상적으로 1차 촉진제는 약0.5내지 약 2.0phr 범위의 양으로 사용한다. 또 다른 실시태양에서는, 가황물의 특성들을 활성화 시키고 개선시키기 위하여 보통 더 많은 양(0.5내지 1.0phr)으로 사용되는 1차 촉진제 및 보통 더 적은 양 (0.05내지 0.50phr)으로 사용되는 2차 촉진제의 2가지 이상의 촉진제의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 촉진제들의 혼합물은 황 경화된 고무의 최종 특성들의 상승 효과를 야기시키는 것으로 역사적으로 공지되어 왔으며, 보통은 촉진제를 단독으로 사용하여 제조한 것보다 조금 더 우수하다. 또한, 정상 가공온도에 의헤서는 덜 효과적이지만 통상의 가황 온도에서는 만족한 강화를 일으키는 지연작용 촉진제를 사용할 수도 있다. 촉진제의 대표적인 예로는 아민, 디설파이드, 구아니딘, 티오우레아, 티아졸, 티우람, 설펜아미드, 디티오카바 메이트 및 크산테이트가 있다. 바람직하게, 1차 촉진제는 설펜아미드이다. 2차 촉진제를 사용하는 경우, 2차 촉진제는 바람직하게는 구아니딘, 디티오카바메이트 또는 티우람 화합물이다. 타이어는 본 분야의 전문가들이 쉽게 인지할 수 있는 각종 방법으로 제조하고, 형상화시키고 성형하여 경화시킬 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 중합체 블렌드-트레드는 각종 타이어 카커스 기재 고무 조성물과 집적시켜 부착시킬 수 있다. 전형적으로, 이러한 고무 조성물은 부타디엔/스티렌 공중합체 고무, 시스 1,4-폴리이소프렌(천연 또는 합성고무) 및 1,4-폴리부타디엔중의 적어도 하나이다. 임의로, 트레드의 일부를 구성하는 이러한 블렌드는 특히 트레드가 타이어 측벽면의 영역에 존재하는 경우 하나 이상의 부틸 고무, 할로부틸 고무(예 : 클로로 부틸 또는 브로모부틸 고무), 및 에틸렌/프로필렌/공액 디엔 3원 공중합체 고무, 폴리이소프렌 및 폴리부타디엔 고무를 함유할 수 있다.

본 발명의 또다른 실시에 있어서, 전형적으로는 비경화 되고 형상화된 트레드를 카커스상에서 제작한 다음 생 타이어(green tire)를 형상화하여 경화시킴으로써 트레드를 생 타이어를 제작하는데 적용시킬 수 있다.

다른 방법으로는, 트레드를 경화된 타이어 카커스에 적용시키고, 상기 트레드를 무두질(buffing)하거나 연마한 다음, 트레드를 카커스상에서 재생트레드(retread)로서 경화시킬 수 있다. 앞에서 논의한 바와 같이, 타이어 트레드 성분에 대해 전술한 3,4-폴리이소프렌 고무는 그의 비교적 높은 무늬(ML1+4)값에 의해 입증된 바와 같이 그의 비교적 높은 분자량으로 인하여 구름 저항을 최소로 증가시키면서 트레드 3성분-블렌드 또는 4성분-블렌드에 대한 습윤 스키드저항의 증가에 기여하는 것으로 생각된다.

타이어 트레드 성분에 대해 천연고무는 더 낮은 구름저항 및 트레드마모성 및 개선된 인열저항에 기여하는 것으로 생각된다.

추가의 디엔 고무는 타이어에 대한 견인력, 트레드마모 및/또는 구름저항중의 일부에 기여하는 것으로 생각된다.

본 발명을 본 발명의 범주를 제한하기 보다는 차라리 대표하는 하기 실시예를 참조로 더 예시한다. 별도의 언급이 없는 한, 모든 부 및%는 중량에 의한다.

[실시예 1]

통상적인 구조의 공기 타이어(홈이 파인 트레드, 측벽, 이격된 비이드, 및 섬유-보강된 지지 카커스)를 통상의 타이어 금형내에서 제작하여 형상화시킨 다음 경화시킨다. 트레드를 비경화된 카커스상에 예비-압출된 요소로서 조립한다.

타이어는 벨팅된(betted) 방사상 플라이 자동차 유형 타이어를 나타내는 P195/75R14 유형이다. 하나의 타이어를 본원에서는 대조용 타이어 X로서 간주하고, 실험용 타이어를 실험용 타이어 Y로서 간주한다. 대조용 타이어 X는 (A)부타디엔/스티엔 고무 50phr 및 (B)천연고무 50phr로 구성된 트레드를 가지며, 통상의 자동차 타이어 트레드를 나타낸다. 실험용 타이어 Y는 (A)전술되고 약-18℃의 Tg 및 약 55%의 비닐 3,4-함량을 갖는 3,4-폴리이소프렌 고무 ; (B) 천연고무 ; 및(C)S-SBR로 구성된 트레드를 갖는다.

따라서, 3,4-폴리이소프렌 고무는 기본적으로는 트레드 고무 블렌드중의 부타디엔/스티렌 고무의 적어도 일부를 대체할 수 있다.

타이어(X 및 Y)를 림상에 설치하고, 공기를 넣어 팽창시킨 다음, 시험한다. 비교 목적으로 대조용 타이어에 대한 시험값을 100으로 규정한다. 실험용 트레드를 가진 타이어를 시험하고, 그의 시험값을 대조용 타이어의 값과 비교하여 규정값 100과 비례적으로 기록한다.

실헝용 트레드 고무 조성물 Y를 가진 타이어는 대조용 타이어 X와 비교할 때 유사한 트레드마모성을 제공하면서도 더 낮은 구름저항 및 더 높은 스키드저항을 나타내었다. 이러한 결과는 통상 본원에 기록된 선행 실험에서는 없었던 것으로 기대되는 결과와 중요하게 다른 것으로 생각된다. 타이어 X 및 Y에 대한 트레드 조성물들은 하기 표 1에 나타낸 물질들로 이루어진다.

고무 화합물은 통산적인 양의 산화방지제, 오존분해 방지재, 스테아르산, 콜로이드화제, 왁스, 실리카 및 커플링제, 황, 촉진제 및 산화아연을 함유하는데, 이것은 본 발명이 주로 고무 블렌드 그 자체에 관한 것이기 때문에 본 발명의 국면으로서 간주하지는 않는다.

상기 표 1에서, 상첨자 및 는 다음과 같다 :

1. -가장 근접한 중량부 주위의 양.

2. -상기 중합체는 3,4-단위 약 55%, 1,2-단위 약 5% 및 1,4-단위 약 40%로 구성되며 ; 본 명세서에 기술된, 특히는 하기 표 2의 실험 A에 나타낸 유형의 3,4-폴리이소프렌이다. 이것은 -18℃의 Tg 및 약 80의 100℃에서의 무늬점도 [ML(1+4)]를 갖는다.

하기 표 2는(대조용 타이어 X) 및(실험용 타이어 Y)고무 조성물의 각종 특성물을 예시한 것이다.

하기 표 3은 100으로 규정한 대조용 타이어 X의 값과 비교되는 실험용 타이어 Y가 갖는 구름저항, 습윤 스키드저항 및 트레드마모성에 대한 값을 예시한 것이다.

각주) :

1. -구름저항이 감소는 상대적인 기록값의 증가로 나타나며, 이것은 개선된 것으로 간주한다.

2. -트레드마모 값의 증가는 개선된 것을 나타낸다.

구름저항은 타이어를 금속 림상에 설치하여 팽창시키고, 이것을 67in직경의 동력계를 사용하여 50mph의 차량속도와 동등한 속도에서 그의 평가 하중의 약 80%하에 회전시킨 다음 항력(drag force)을 측정함으로써 측정한다.

스키드 저항은 표준시험이며, 이것은 타이어를 각종 속도의 가중된 인발 트레일러(weighted, drawn trailer)상에 설치 하고 트레일러를 제동시킨 다음 스키드 저항력(피이크 및 미끄러짐 정도)을 측정한다.

트레드마모성은 타이어를 자동차에 끼우고 약 20,000㎞ 주행한 후에 트레드 깊이의 감소된 값으로서 측정한다. 트레드마모성은 실제로는 대조용 타이어 및 실험용 타이어 모두를 비히클상에 설치하고 이것을 비히클상의 타이어의 위치를 비히클이 회전하는 동안 유지시키면서 조절된 조건(38 psig 팽창)하에 구동시켜 비교한다.

본 실시예에서, 3,4-폴리이소프렌은 헥산을 용매로서 사용하여 상기 기록된 바와 같이 제조한다. 특정의 대표적인 실시태양 및 상세한 설명을 본 발명을 예시할 목적으로 나타내어 왔지만, 본 분야의 전문가들은 본 발명의 정신 및 범주를 벗어나지 않고서도 각종 변화 및 변형을 행할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

Claims (15)

1. 고무 100중량부(phr)를 기준으로 하여, (A)미경화된 상태에서, 약 -15내지 약 -20℃ 범위의 유리전이 온도(Tg), 약 70 내지 약 90범위의 무늬(ML1+4)값, 및, 추가로, 3,4-비닐 이소프렌 단위 약 40내지 약 70%, 1,4-시스 및 트랜스 단위 약 30내지 약 50% 및 1,2-이소프렌 단위 약 3내지 약 10%(이때, 3,4-단위 및 1,2-단위의 총량은 약 56내지 약 63%의 범위내이다)를 함유하는 중합체 구조를 가짐을 특징으로 하는 3,4-폴리이소프렌 고무 약 5내지 약 35중량부 ; (B) 시스 1,4-폴리이소프렌 고무 약 20내지 약 60중량부 ; 및 (C) 약 5/95내지 약 30/70범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 용액 중합에 의해 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 약 10/90내지 약 60/40 범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 유화중합에 의해 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 시스 1,4-폴리부타디엔 고무, 약 30/70 내지 약 70/30범위의 이소프렌/부타디엔 비를 갖는 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무, 약, 10/90내지 약 35/65범위의 스티렌/이소프렌 비를 갖는 스티렌/이소프렌 공중합체 고무, 및 스티렌/이소프렌/부타디엔 3원 공중합체 고무중의 적어도 하나로부터 선택한 적어도 하나의 다른 고무 약 10내지 약 50중량부로 구성됨을 특징으로 하는 황 경화된 고무 조성물.
2. 제1항에 있어서, (A)시스 1,4 폴리이소프렌 천연고무, (B) 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 및 (C)상기 3,4-폴리이소프렌 고무의 3성분-고무 블렌드로 이루어짐을 특징으로 하는 조성물.
3. 제2항에 있어서, 상기 스티렌/부타디엔 공중합체 고무가 S-SBR임을 특징으로 하는 조성물.
4. 제1항에 있어서, (A)시스 1,4-폴리이소프렌 천연고무, (B)시스 1,4-폴리부타디엔 고무, (C)이소프렌/부타디엔 공중합체 고무 및 (D)상기 3,4-폴리이소프렌 고무의 4성분-고무 블렌드로 이루어짐을 특징으로 하는 조성물.
5. 제2항에 있어서 상기 3,4-폴리이소프렌이 약-60내지 약 -30℃ 영역에서 탠.델타 피이크(tan. delta peak)를 나타내고 약 -20내지 약 +10℃영역에서 제2탠.델타 피이크를 나타내는 상기 블렌드에 대한 탠.델타 대 온도 커브에 의해 입증되는 바와 같이, 블렌드의 고무들중등 나머지 고무와 실질적으로 비혼화성이고, 상기 탠.델타 대 온도 커브가 약 -20내지 약 +10℃범위에서 최대치를 갖고, 약 50 내지 약 60℃범위에서 최소치를 가짐을 특징으로 하는 조성물.
6. 외부 원주 트레드가 고무 100중량부(phr)를 기준으로 하여, (A)미경화된 상태에서, 약 -15내지 약 -20℃범위의 유리전이 온도(Tg), 약 70내지 약 90범위의 무늬(ML1+4)값, 및, 추가로, 3,4-비닐 이소프렌 단위 약 40내지 약 70%, 1,4-시스 및 트랜스 단위 약 30내지 약 50% 및 1,2-이소프렌 단위 약 2내지 약 10%(이때, 3,4-단위 및 1,2-단위의 총량은 약 56내지 약 63%의 범위내이다)를 함유하는 중합체 구조를 가짐을 특징으로하는 3,4-폴리이소프렌 고무 약 5 내지 약 35중량부 ; (B)시스 1,4-폴리이소프렌 고무 약 20 내지 약 60중량부 ; 및 (C)약 5/95내지 약 30/70범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 용액 중합에 의해 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 약 10/90내지 약 60/40범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 유화중합에 의해 형성된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무, 시스 1,4-폴리부타디엔 고무, 약 30/70 내지 약 70/30범위의 이소프렌/이소프렌 비를 갖는 이소프렌/이소프렌 공중합체 고무, 약 10/90내지 약 35/65 범위의 스티렌/부타디엔 비를 갖는 스티렌/부타디엔공중합체 고무, 및 스티렌/이소프렌/부타디엔 3원 공중합체 고무중의 적어도 하나로부터 선택된 적어도 하나의 다른 고무 약 10 내지 약 50중량부로 구성된 황 경화된 고무 조성물임을 특징으로 하는 외부 원주 트레드를 갖는 공기 타이어.
7. 제6항에 있어서, 상기 트레드 고무가 (A)시스 1,4-폴리이소프렌 천연고무, (B)스티렌/부타디엔 공중합체 고무 및 (C)상기 3,4-폴리이소프렌 고무의 3성분-고무 블렌드로 이루어짐을 특징으로 하는 타이어.
8. 제7항에 있어서, 상기 스티렌/부타디엔 공중합체 고무가 S-SBR임을 특징으로 하는 타이어.
9. 제7항에 있어서, 상기 스티렌/부타디엔 공중합체 고무가 E-SBR임을 특징으로 하는 타이어.
10. 제6항에 있어서, 상기 트레드 고무가 (A)시스 1,4-폴리이소프렌 천연고무, (B)시스 1,4-폴리부타디엔 고무, (C)이소프렌/부타디엔 공중합체 고무 및 (D)상기 3,4-폴리이소프렌 고무의 4성분-고무 블렌드로 이루어짐을 특징느로 하는 타이어.
11. 제6항에 있어서, 상기 트레드 고무 블렌드에 대하여, 탠.델타 대 온도 커브가 약-20 내지 약 +10℃범위에서 최대치를 갖고 약 50 내지 약 60℃범위에서 최소치를 가짐을 특징으로 하는 타이어.
12. 제11항에 있어서, 상기 트레드 고무 블렌드에 대하여, 상기 3,4-폴리이소프렌이 상기 블렌드에 대한 탠.델타 대 온도 커브에 의해 입증되는 바와 같이 블렌드의 고무줄중 나머지 고무들과 실질적으로 비혼화성임을 특징으로 하는 타이어.
13. 제6항에 있어서, 상기 황 경화된 고무 트레드가 (A)상기 3,4-폴리이소프렌 약 10내지 약 25phr; (B)상기 천연고무 약 40내지 약 55phr; 및 (C)이소프렌/부타디엔 공중합체 고무, 스티렌/부타디엔 고무 및 시스 1,4-폴리부타디엔 고무중의 적어도 하나 약 20 내지 약 50phr로 이루어짐을 특징으로 하는 타이어.
14. 제13항에 있어서, 상기 스티렌/부타디엔 고무가 S-SBR임을 특징으로 하는 타이어
15. 제13항에 있어서, 상기 3,4-폴리이소프렌 고무가 3,4-비닐 이소프렌 단위 약 50 내지 약 60%를 함유하는 구조를 가짐을 특징으로 하는 타이어.