KR100254970B1 - 타이어 트레드용 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어의 트레드용 고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오프로드용 차량등 운전 조건이 열악한 차량의 타이어의 트레드 고무조성물에 관한 것이다.
본 발명은 타이어 트레드의 고무 조성물에 있어서, 기재로 하는 천연고무 성분 100중량부에 대해서, 질소흡착 비표면적(N2SA)이 100 내지 180㎡/g, DBP 흡유량이 100 내지 130㎖/100g 의 하드계 영역에 속하고, 입간 공극차(△D50)가 40 내지60㎜에 속하는 카본블랙을 30 내지 100중량부의 비율로 배합하고, 이어서 상기 천연고무성분 100중량부에 대해서, 톨유 로진-말레산 무수물 애덕트가 10 내지 70 중량%, 동시에 알켄(alkene)류의 탄화수소를 치환기로 갖는 아로마틱 링 구조를 갖는 C9석유수지를 30 내지 90중량% 함유하는 복합 수지를 1 내지 15중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 하는 타이어의 트레드용 고무 조성물이다.

Description

타이어 트레드용 고무조성물
본 발명은 타이어의 트레드용 고무조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오프로드용 차량등 운전 조건이 열악한 차량의 타이어의 트레드용 고무조성물에 관한 것이다.
일반적으로 오프 로드(off-road)용 트럭 버스 등의 타이어는 사용조건이 열악하여 그 사용수명도 대단히 짧다. 특히, 광산지역 등과 같은 험로와 경사로를 주로 주행하는 타이어는 노면의 예리한 돌 등에 의해 타이어의 트레드 표면이 뚫리거나(이하, 커팅(cutting)현상이라고 함), 찢겨 나가는(이하, 칩핑(chipping)현상이라고도 함)등 손상이 심하여 주행시의 위험성과 짧은 수명으로 경제성이 문제가 되고 있다.
이러한 현상(chipping 및 cutting)등을 개선하기 위한 방법으로 트레드 고무에 로진(rosin), 페놀 수지(phenolic resin)등과 같은 수지 류를 첨가하여 고무의 신자율(Elongation), 점탄성(tan δ), 및 경도를 높여 주어 상기의 칩핑(chipping), 커팅(cutting)현상을 개선시키고 있으나, 마모 성능의 저하 및 고 발열을 수반하므로 완전한 개선책은 되지 않고 있다.
따라서 본 발명에서는 종래의 수지류 첨가의 방법과 동일하지만, 그 조성물에 첨가물을 변경 조절함으로써 트레드 조성물의 칩핑 또는 커팅에 내한 내성, 내마모성은 개선시키는 것을 과제로 한다.
또한, 천연 고무를 기본으로 하여 개량된 카본블랙 및 개량된 수지를 첨가하는 방법으로서 타이어 고무 트레드부 조성물의 칩핑/커팅 및 내마모성능을 동시에 개선시키는 것을 과제로 한다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물에 있어서, 기재로 하는 천연고무 성분 100중량부에 대해서, 질소흡착 비표면적(N2SA)이 100 내지 180㎡/g, DBP 흡유량이 100 내지 130 ㎖/100g의 하드계 영역에 속하고, 입간 공극차(△D50)가 40 내지 60㎜에 속하는 카본블랙을 30 내지 100중량부의 비율로 배합하고, 이어서 상기 천연고무성분 100중량부에 대해서, 톨유 로진-말레산 무수물 애덕트가 10 내지 70중량% 동시에 알켄(alkene)류의 탄화수소를 치환기로 갖는 아로마틱 링 구조를 갖는 C9석유수지를 30 내지 90중량% 함유하는 복합 수지를 1내지 15중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물 이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 타이어 트레드의 고무 조성물에 있어서, 기재로하는 천연고무 성분 100중량부에 대해서, 질소흡착 비표면적(N2SA)이 100 내지 180㎡/g, DBP 흡유량이 100 내지 130 ㎖/100g 의 하드계 영역에 속하고, 입간 공극차(△D50)가 40 내지 60㎜에 속하는 카본블랙을 30 내지 100중량부의 비율로 배합한다.
상기에서 본 발명에서 사용하는 카본 블랙을 종래의 소프트계 카본 블랙(예를 들면, FEF, GPF, SRF등)을 사용하는 경우 내마모성, 커팅성, 칩핑성 등의 물성이 감소하여, 상기에서 사용하는 하드계 카본 블랙의 사용량은 통상의 카본 블랙의 사용량과 동일하다.
이어서 상기 천연고무성분 100중량부에 대해서, 톨유 로진-말레산 무수물 애덕트가 10 내지 70중량%, 동시에 알켄류의 탄화수소를 치환기로 갖는 아로마틱링 구조를 갖는 C9석유 수지를 30 내지 90중량% 함유하는 복합 수지를 1 내지 15중량부의 비율로 배합한다.
상기에서 톨유 로진-말레산 무수물 애덕트는 연화점이 100 내지 125℃이고, 산가 90 내지 120meq/g, 분자량(Mw) 300 내지 3000, 분자량분포(PDI) 4 내지 6의 영역에 속하며, 조성 성분상 아비에틴산 아이소머(abietic acid isomer)를 말레익 무수물로 개질(modifying)한, 즉 딜스-알더(Diels-Alder)중합법에 의해 개량된 톨유 로진-말레산 무수물 애덕트이다. 또한, C9석유 수지는 알켄류의 탄화수소를 치환기로 갖는 아로마틱 링 구조를 갖는다. 본 발명에 의하면, 상기의 톨유 로진-말레산 무수물 애덕트 10 내지 70 중량%와 C9석유 수지를 30 내지 90중량%로 구성된 복합수지를 상기 기재로하는 천연고무 성분 100중량부에 대해서 1 내지 15중량부의 비율로 배합한다.
상기에서 복합수지의 함량이 1중량부 미만인 경우 얻어지는 조성물의 물성개량효과가 적고, 상기 복합수지의 함량이 15중량부 이상이면 복합수지의 첨가량의 상승효과를 기대할 수 없다.
이하, 본 발명을 실시예로 설명하면 다음과 같다.
[실시예 1 내지 6]
다음 표 1에 나타난 조성 성분으로 하여 통상의 타이어 트레드부 조성물이 제조방법으로 조성물을 제조하였다.
얻어진 조성물의 물성을 측정하여 다음 표 3에 나타냈다.
[비교예 1 내지 5]
다음 표 2에 나타난 조성 성분으로 하여 통상의 타이어 트레드부 조성물의 제조방법으로 조성물을 제조하였다.
얻어진 조성물의 물성을 측정하여 다음 표 3에 나타냈다.
Figure kpo00001
카본 블랙 A : 통상의 소프트 카본블랙
카본 블랙 B : 본발명에서 특정한 카본블랙
수지 A: 로진계수지
수지 B : 테레핀계수지
수지 C : 아로마틱계 수지
수지 D : 알리파틱계 수지
수지 E : 페트롤륨계 수지
수지 F : 본 발명에 의한 개량 수지
Figure kpo00002
카본 블랙 A : 통상의 소프트 카본블랙
카본 블랙 B : 본발명에서 특정한 카본블랙
수지 A: 로진계수지
수지 B : 테레핀계수지
수지 C : 아로마틱계 수지
수지 D : 알리파틱계 수지
수지 E : 페트롤륨계 수지
수지 F : 본 발명에 의한 개량 수지
Figure kpo00003
*칩핑 테스트 : BF Goodrich chip/chunk Tester
*커팅 테스트 : Guillotion cutter
*내마모성 테스트 : Lambourn Tester (Slip ratio : 15∼30%)
상기 표 3에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 타이어 트레드 고무조성물은 경도, 초기 모듈러스, 신율, tanδ 및 발영 특성이 우수한 것은 물론, 칩핑, 커팅 및 내마모성의 특성도 우수한 것으로 나타났다.

Claims (1)

  1. 타이어 트레드용 고무 조성물에 있어서, 기재로하는 천연고무 성분 100중량부에 대해서, 질소흡착 비표면적(N2SA)이 100 내지 180㎡/g, DBP 흡유량이 100 내지 130 ㎖/100g의 하드계 영역에 속하고, 입간 공극차(△D50)가 40 내지 60㎜에 속하는 카본블랙을 30 내지 100중량부의 비율로 배합하고, 이어서 상기 천연고무성분 100중량부에 대해서, 톨유 로진-말레산 무수물 애덕트가 10 내지 70중량% 동시에 알켄(alkene)류의 탄화수소를 치환기로 갖는 아로마틱 링 구조를 갖는 C9석유수지를 30 내지 90중량% 함유하는 복합 수지를 1 내지 15중량부의 비율로 배합하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
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