KR100293394B1 - 실리카보강트레드를갖는타이어 - Google Patents

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스위셔 케드린 엠
더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
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Abstract

본 발명은 트레드 고무가 유학 SBR과 중간 내지는 늪은 스티렌 함량을 갖는, 이소프렌/부타디엔 공증합체 고무, 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 및 전연 고무와의 블렌드로 된, 실리카로 보강된 트레드를 갖는 타이어에 관한 것이다.

Description

[발명의 명칭]
실리카 보강 트레드를 갖는 타이어
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 실리카로 보강된 고무 트레드를 갖는 타이어에 관한 것이다. 한 태양으로, 상기 트레드는 정량적인 양의 실리카 또는 실리카와 카본 블랙의 혼합물로 보강된 특정 다중 조성의 고무 블렌드로 구성된다.
공기 고무 타이어는 전형적으로 카본 블랙으로 보강된 다양한 고무의 혼합물일 수 있는 고무 트레드로 제조되는 것이 통상적이다.
한 태양으로, 바람직한 타이어 트레드 성질, 특히 타이어 트레드의 특징적인 성질, 주로 구름저항, 견인력 및 마모성의 균형을 달성하기 위해 고무를 평가하고, 선택하여, 블렌딩한다
타이어, 특히 타이어 트레드와 같은 용도를 포함한 고무를 활용하는 다양한 용도에 있어서, 충분량의 보강 충전제(들)을 함유하는 가황된 고무를 사용한다 카본 블랙은 흔히 이러한 목적을 위해 사용되며, 가황 고무에 대해 우수한 물리적 성질을 제공하거나 향상시킨다. 이러한 목적을 의해, 특히 실리카를 커플링제와 함께 사용할 때, 입상 실리카를 또한 때때로 사용한다 일부 경우에 있어서, 실리카와 카본 블랙의 혼합물을 타이어 트레드를 포함한 다양한 고무 제품을 위한 보강 충전제에 사용한다.
통상적으로, 실리카를 결합제 없이 사용할 경우, 카본 블랙이 실리카 보다 고무 타이어 트레드에 있어서 보다 효과적인 보강 충전제인 것으로 간주됨을 인지하는 것이 중요하다.
정말로, 카본 블랙과 비교하면 적어도, 실리카를 커플링제 없이 사용할 경우, 실리카 입자와 고무 탄성중합체 사이의 물리적 및/또는 화학적 결합이 존재하지 않거나 적어도 불충분한 정도로 존재하여 실리카가 타이어 트레드를 포함한 대부분의 목적에 고무용 보강 충전제가 될 수 있다. 다양한 처리 및 절차가 이러한 결점을 해결하기 위해 고안되는 한편, 일반적으로 커플링제로 당해 분야의 숙련괸자에게 알려져 있는, 실리카 표면 및 고무 탄성중합체 분자 모두와 반응할 수 있는 화합물이 흔히 사용된다. 예를들면, 이러한 커플링제는 실리카 입자와 예비혼합 또는 예비반응될 수 있거나, 고무/실리카의 가공 또는 혼합 단계중 고무 혼합물에 첨가될 수 있다. 커플링제 및 실리카를 고무/실리카의 혼합 또는 가공단계중 고무 혼합물에 따로따로 첨가할 경우, 커플링제가 동일반응계내에서 실리카와 결합하는 것으로 생각된다.
특히, 이러한 커플링제는 일반적으로 실리카 표면과 반응할 수 있는 구성 성분 또는 잔기(실란 부분), 및 또한 고무, 특히 탄소 - 탄소 이중결합 또는 불포화기를 포함하는 가황가능한 고무와 반응할 수 있는 구성 성분 또는 잔기를 갖는 실란으로 구성된다. 이러한 방식으로, 커플링제는 실리카와 고무 사이의 연결 브릿지(brldge)로 작용하여, 실리카의 고무 보강 정도를 향상시킨다.
한 태양으로, 커플링제의 실란은 분명히 가수분해를 통해 실리카 표면에 결합을 형성하고, 커플링제의 고무 반응성 성분은 고무 그 자체와 결합한다 흔히, 커플링제의 고무 반응성 성분은 감온성이고, 최종 및 보다 높은 온도의 가황 단계중에 및 그에 따른 고무/실리카/커플링제의 혼합 단계에 이어서, 즉 커플링제의 실란 그룹이 실리카와 결합한 후에 고무와 결합하는 경향이 있다 그러나, 부분적으로 커플링제의 전형적인 감온성으로 인해, 초기 고무/실리카/커플링제의 혼합 단계중에 및 그에 따라 가황 단계전에 결합제의 고무-반응성 성분과 고무 사이에 어느 정도의 결합이 발생할 수 있다.
상기 커플링제의 고무-반응성 그룹 성분은 예를들면, 머캅토, 아미노, 비닐, 에폭시 및 황 그룹, 바람직하게는 황 또는 머캅토 잔기 및 보다 바람직하게는 황과 같은 그룹중의 하나이상일 수 있다.
예를들면, 비스-(3-트리에톡시실릴프로필) 테트라설파이드와 같은 폴리설파이드 성분 또는 구조를 함유하는 실란 커플링제와 같은 다양한 커플링제가 실리카와 고무를 결합시키는데 사용되는 것으로 알려져 있다.
실리카 보강 타이어 트레드에 대해, 미국 특허 제 5,066,721 호의 표 3(칼럼 15)의 비교 시험 실시예 1에서는 타이어 트레드용의 실리카 50부를 함유하는 액상 중합된 SBR의 용도를 개시하고 있다. 표 4(칼럼 17)는 상기 타이어의 제조를 설명한다 유럽 공개 특허 제 501227-A호는 또한 실리카로 보강되고, 유학 중합된 SBR보다 더 나은, 액상 중합된 SBR의 용도를 개시한다 미국 특허 제 4,519,430 호는 선택적으로 실리카 및 카본 블랙의 혼합물과 함께 폴리부타디엔 고무 및/또는 폴리이소프렌고무를 갖는, 액상 또는 유화 SBR을 함유하는 실리카가 풍부한 타이어 트레드를 개시하고 있으며, 이때 실리카는 실리카/카본 블랙 보강 충전제의 주성분으로서 필요하다.
실리카 및 실리카 보강 타이어 트레드에 관한 다른 미국 특허로는 미국 특허 제 3,451,458 호; 제 3,664,403 호; 제 3,768,537 호; 제 3,884,285 호; 제 3,938,574 호; 제 4,482,663 호; 제 4,590,052 호; 제 5,089,554 호 및 영국 특허 제 1,424,503 호가 포함된다.
본 발명에 따라서, 고무 100 중량부를 기준으로, 하기 성분(A) 내지 (D)로 구성되는 가황 트레드를 갖는 공기 타이어가 제공된다; (A) (ⅰ) 약 30 내지 약 45 퍼센트의 스티렌을 함유하는 유화 중합된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 약 10 내지 80, 바람직하게는 약 15 내지 약 60 phr, (ⅱ) 약 30 내지 약 70, 바람직하게는 약 40 내지 약 60 중량 퍼센트의 이소프렌을 함유하는 유화 중합된 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무 약 10 내지 약 60, 바람직하게는 약 35 내지 약 50 phr,(ⅲ) 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 약 15 내지 약 30phr, 및 (ⅳ) 시스-1,4-폴리이소프렌 천연 고무 약 0 내지 약 15, 바람직하게는 약 5 내지 약 15 phr로 구성되는 디엔-기재 탄성중합체, (B) 입상 실리카 약 50 내지 약 110, 바람직하게는 약 60 내지 약 85 phr, (C) 실리카 대 커플링제의 중량비가 약 7/1 내지 약 15/1인, 이산화 실리콘과 반응하는 실란 잔기 및 상기 탄성중합체와 반응하는 황 잔기를 갖는 적어도 하나의 실리카 커플링제 및 (D) 카본 블랙 약 0 내지 약 50 phr (여기서, 카본 블랙을 사용할 경우, 실리카 대 카본 블랙의 중량비는 1/1 이상이고 바람직하게는 4/1 이상이며, 만약 사용된다면 실리카 및 카본 블랙의 총량은 약 60 내지 약 120, 바람직하게는 약 70 내지 약 90 phr 이다).
본 발명의 한 태양으로, 고무 100중량부를 기준으로, 하기 성분(A) 내지 (D)로 구성되는 가황된 트레드를 갖는 공기 타이어가 제공된다, (A) (ⅰ) 약 30 내지 약 45 퍼센트의 스티렌을 함유하는 유화 중합된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 약 15 내지 약 60, 바람직하게는 약 15 내지 약 35 phr, (ⅱ) 약 30 내지 약 70, 바람직하게는 약 40 내지 약 60 중량 퍼센트의 이소프렌을 함유하는 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무 약 35 내지 약 50 phr, (ⅲ) 시스-1,4-폴리부타디엔 고무 약 15 내지 약 30 phr 및 (ⅳ) 시스-1,4-폴리이소프렌 천연 고무 약 5 내지 약 15 phr로 구성되는 디엔-기재 탄성중합체, (B) 입상 실리카 약 50 내지 약 85, 바람직하게는 액 60 내지 약 85 phr, (C) 실리카 대 커플링제의 중량비가 약 7/1 내지 약 15/1인, 이산화 실리콘과 반응하는 실란 잔기 및 상기 탄성중합체와 반응하는 황 잔기를 갖는 적어도 하나의 실리카 커플링제 및 (D) 카본 블랙 약 0 내지 약 50 phr (여기서, 카본 블랙을 사용할 경우, 실리카 대 카본 블랙의 중량비는 1/1 이상이고, 바람직하게는 4/1 이상이며, 특정 용도에 있어서는 10/1 이상이고, 카본 블랙을 사용할 경우, 실리카 및 카본 블랙의 총량은 약 60 내지 약 120, 바람직하게는 약 70 내지 약 90 phr이다).
본원에 사용되고, 전통적인 관례에 따르는 용어 "phr"은 "고무 100 중량부당 각각의 물질의 중량부"로 정의된다.
4성분 고무 블렌드는 충분한 양의 실리카 보강제를 함유하는 타이어 트레드 성질을 향상시키기 위해 고안된 본 발명의 중요한 특징이다.
한 태양으로, 유화 중합 스티렌/부타디엔 (E-SBR)은 중간 내지는 비교적 높은 스티렌 함량을 가질 필요가 있다. 그러한 SBR을 여기서는 E-SBR로 칭한다. E-SBR에 대한 비교적 높은 스티렌 함량은 타이어 트레드에 있어 견인력 또는 미끄럼 저항을 향상시키는데 유리한 것으로 생각된다. 상기의 중화 중합된 SBR 자체의 존재는, 특히 액상 중합된 SBR의 사용에 비교하여 비경화 탄성중합체 조성 혼합물의 가공성을 향상시키는데 유리한 것으로 생각된다.
유화 중합된 E-SBR이란, 스티렌 및 1,3-부타디엔이 수성 유화액으로 공중합된 것을 의미한다. 이러한 것은 이 분야에서 숙련된자에게 잘 알려져 있다.
상기 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무(IBR)는 가황된 샘플이 반발탄성(Rebound) 값에 의해 자명한 바와 같이, 적당히 보다 낮은 이력 현상을 나타낸다는 예측치에 대해 또한 자명한 타이어의 구름 저항을 감소시키는데 유리한 것으로 생각된다.
상기 IBR은 편리하게, 예를들면, 비경화된 상태에서, 약 -20℃ 내지 약 -50℃의 바람직한 Tg 범위에 이르도록 하는 적당한 중합 조건하에서 이소프렌과 1,3-부타디엔의 액상 중합에 의해 제조될 수 있다. Tg는 편리하게 분당 10℃의 가열율에서 시차 주사 열량계에 의해 측정될 수 있는 유리 전이 온도를 말한다.
시스 1,4-폴리부타디엔 고무(BR)는 타이어 트레드의 마모성 또는 트레드 마모성을 향상시키는데 유리할 것으로 생각된다.
그러한 BR은 예를들면, l,3-부타디엔의 유기 액상 중합에 의해 제조될 수 있다.
상기 BR은 통상적으로, 예를들면, 적어도 90%의 시스-1,4-함량을 가짐을 특징으로 한다.
시스 1,4-폴리이소프렌 천연 고무는 고무 분야에서 숙련된 자에게 잘 알려져 있다.
따라서, 본 발명의 실시에 있어서, 균형을 이룬 4 또는 3성분 고무 블렌드가 제공되며, 이는 실리카 보강제에 의존하고, 이 또한 고무 블렌드에 대한 실리카의 보강 효과를 위한 것인 실리카 커플링제에 의존한다.
또다른 태양으로, 그러한 가황된 고무 트레드는 또한 실리카 대 카본 블랙의 증량비가 약 1.5/1 이상, 바람직하게는 약 4/1 이상 및 일부 용도에 있어서는 10/1 이상이 되도록 카본 블랙을 함유할 수도 있다.
침전물 실리카가 바람직하긴 하지만, 열분해성 및 침전성 규산 질안료(실리카)를 포함하여, 고무 화합물 용도에 보통 사용되는 규산질 안료를 본 발명에 실리카로 사용할 수 있다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 규산질 안료는 예를들면, 가용성 실리케이트(예, 나트륨 실리케이트)의 산성화에 의해 수득되는 것과 같은 침전성 실리카이다.
상기 규산질 안료(실리카)는 예를들면, 50 내지 10,000 A, 특히 바람직하게는 50 내지 400 A 범위의 초미립자 크기를 가져야 한다. 상기 안료의 BET 표면적은, 질소 가스를 사용하여 측정할 때, 바람직하게는 약 100 내지 약 200, 바람직하게는 약 120 내지 약 180 ㎡/g 의 범위내이다. BET 표면적 측정 방법은 문헌[Journal of the American Chemical Society, Volume 60, page 304(1930)]에 기재되어 있다.
상기 실리카는 또한 전형적으로 약 200 내지 약 400, 통상적으로는 약 250 내지 약 300 범위의 디부틸프탈레이트(DBP) 흡수값을 갖는다.
상기 실리카는 예를들면, 전자현미경에 의해 측정될 때 약 0.01 내지 0.05 마이크론 범위의 펑균 초미립자 크기를 갖는 것으로 예상할 수도 있지만, 실리카 입자는 크기가 훨씬 더 작을 수도 있다.
고무와 혼합되기 전과 후에, 실리카의 "돌출" 부분은 때때로 다양한 실리카를 특성화하는데 적합한 것으로 교지된 바 있지만, 그러한 특성화는 실리카의 돌출 부분의 전자 현미경 측정이 샘플 제제에 따라 매우 달라지는 것으로 생각되기 때문에 적당한 샘플 제제가 선정되고 규정되지 않는한 불충분하거나 신뢰할 수 없는 것으로 간주된다. 제조 변수는 샘플 용기 크기 및 혼합 에너지를 포함하고 완전히 상세하게 명시 할 필요가 있다.
예를들면, 유일하게 및 아무 제한없이, PPG 인더스트리즈에서 210, 243 등의 Hi-Sil 상표명으로 상업적으로 시판되고 있는 실리카; 론-폴렝(Rhone-Poulenc)사에서 Z1165MP 및 Z165GR의 명칭으로 시판되고 있는 실리카 및 데구사(Degussa) AG사에서 VN2 및 VN3 등의 명칭으로 시판되고 있는 실리카와 같은 다양한 상업적으로 시판되고 있는 실리카를 본 발명에 사용하기 위해 고려할 수 있다. 론-폴렝사의 Z1165MP 실리카는 약 160 내지 170의 BET 표면적 및 약 250 내지 290 의 DBP 값을 갖고 실질적으로 구형의 모양을 갖는 것을 특징으로 한다고 하는 바람직한 실리카이다.
트레드 고무의 고무 조성물은 고무 합성 분야에서 일반적으로 공지된 방법에 의해, 예를들면, 황, 활성화제, 지연제 및 촉진제와 같은 경화 보조제; 오일, 점착부여 수지를 포함하는 수지, 실리카 와같은 가공 첨가제 및 가소제, 충전제, 안료, 지방산, 산화 아연, 왁스, 산화방지제 및 오존균열방지제, 해응고제 및 보강재(예를들어, 카본 블랙) 등과 같은 통상 사용되는 다양한 첨가재를 다양한 가황가능한 고무 성분과 혼합하여 합성될 수 있다는 것은 이 분야에 숙련된 자라면 쉽게 이해할 것이다. 당해 분야에서 숙련된 자에게 알려져 있듯이, 가황가능만 물질 및 가황된 물질 (고무)의 계획된 용도에 따라 상기 언급한 첨가제가 선택되고 통상적인 양으로 보편적으로 사용된다.
전형적으로는, 본 발명에 있어서 카본 블랙의 첨가는, 이용되는 경우, 상기에 기술한 바와 같다.
만약 사용된다면, 점착부여 수지의 통상적인 양은 약 0.5 내지 약 10 phr, 보통 약 1 내지 약 5 phr을 차지한다 가공 보조제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 50 phr을 차지한다. 이러한 가공 보조제는, 예를 들면, 방향족, 나프텐계 및/또는 파라민계 가공유를 포함할 수 있다. 산화 방지제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr이다 대표적인 산화 방지제는 예를들면, 디페닐-p-페닐렌디아민 및 기타, 예를들면,문헌[Vanderbilt Rubber Handbook (1978), 344-346 페이지]에 개시된 것과 같은 것일 수 있다. 오존균열방지제의 전형적인 양은 약 1 내지 5phr 이다. 만약 사용된다면, 스테아르산을 포함할 수 있는 지방산의 전형적인 양은 약 0.5 내지 약 3 phr을 차지한다. 산화 아연의 전형적인 양은 약 2 내지 약 5 phr을 차지한다. 왁스의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5 phr을 차지한다 흔히 미정질 왁스가 사용된다. 해응고제의 전형적인 양은 약 0.1 내지약 1 phr 이다. 전형적인 해응고제는 예를들면, 펜타클로로티오페놀 및 디벤즈아미도디페닐 디설파이드일 수 있다.
가황화는 가황제의 존재하에서 수행한다. 적당한 가황제의 예는 황 원소(유리 황) 또는 예를들면, 아민 디설파이드, 중합체성 폴리설파이드 또는 황 올레핀 부가물과 같은 황 공여 가황제를 포함한다. 가황제는 황 원소가 바람직하다. 본 분야에 숙련된 자에게 알려져 있듯이, 가황제는 약 0.5 내지 약 4 phr의 범위, 또는 심지어 특정 상황에서는, 약 8 phr이하의 범위의 양으로 사용하며, 약 1.5 내지 약 2.5 의 범위, 때로는 2 내지 2.5의 범위가 바람직하다.
촉진제는 가황에 필요한 시간 및/또는 온도를 조절하고 가황물의 성질을 개선하기 위해 사용된다. 지연제는 또한 가황속도를 조절하기 위해 사용된다. 하나의 태양으로, 1차 촉진제와 같은 단일 촉진제 시스템을 사용할 수 있다. 통상적으로 및 바람직하게, 1차 촉진제(들)은 약 0.5 내지 약 4, 바람직하게는 약 0.8 내지 약 1.5 phr 범위의 총량으로 사용된다. 또다른 태양으로, 예를들면, 활성화하고 가황물의 성질을 개선하기 위해서, 1차 또는/및 2차 촉진제의 혼합물을 사용할 수 있는데 상기 2 차 촉진제는 약 0.05 내지 약 3 phr의 양으로 사용된다.
이들 촉진제의 혼합물은 최종 성질에 상승 효과를 제공할 것으로 기대할 수 있고, 촉진제를 단독으로 사용하여 제조된 것보다 다소 우수할 것이다. 또한, 정상적인 가공 온도에 의해서는 영향을 받지 않으나, 통상적인 가황화 온도에서 만족스럽게 경화시키는 지연된 활성 촉진제를 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 유형의 촉진제는 아민, 디설파이드, 구아니딘, 티오우레아, 티아졸, 티우람, 설펜아미드, 디티오카바메이트 및 크산테이트이다. 1 차 촉진제는 설펜아미드가 바람
직하다. 만약 2차 촉진제가 사용된다면, 2차 촉진제는, 바람직하게는 구아니딘, 디티오카바메이트 또는 티우람 화합물이다. 가황제 및 촉진제(들)의 존재 및 상대량은 본 발명의 한 태양인 것으로 간주해서는 안되며, 본 발명은 오히려 주로 커플링제와 함께 보강 충전제로서의 실리카의 용도에 관한 것이다.
상기 첨가제의 존재 및 상대량은 본 발명의 한 태양으로 생각해서는 안되며, 본 발명은 오히려 주로 실리카 및 실리카 커플링제와 함께 타이어 트레드에서의 특정 고무 블렌드의 사용에 관한 것이다.
타이어는 이 분야에서 숙련된 자에게는 쉽게 분명해질 수 있는 다양한 방법에 의해 만들어지고, 형상화되고, 몰딩되며, 경화될 수 있다.
본 발명은 다음의 실시예를 참조로 하여 보다 쉽게 이해될 것이며, 하기 실시예에서 달리 언급하지 않으면, 부 및 퍼센트는 중량기준이다.
[실시예 Ⅰ]
4성분 고무 조성물(합성된 고무)을 비교적 높은 스티렌 함량을 갖는 E-SBR, 이소프렌/부타디엔 공중합체 고무(IBR), 시스 1,4-폴리부타디엔 고무(BR) 및 시스 1,4-폴리이소프렌 천연 고무(NR)의 블렌드로 제조하여 본 원에서 샘플 X로 칭하였다.
샘플 X의 고무 조성물은 여러 단계, 즉, 비-생산적인 세 가지 단계(경화제 없이) 및 생산적인 한 가지 단계(경화제에 대해)로 성분들을 혼합하여 제조하였고, 이어서 생성 조성물을 승온 및 승압 조건하에서 경화시켰다.
비생산적 혼합 단계에 있어서, 최종 생산적 혼합 단계에서 혼합(첨가)되는 촉진제(들) 및 가황제를 제외하고, 모두 밴버리(Banbury)형 고무 혼합기에서, 각 성분의 약 38 중량%를 약 180℃의 온도로 약 4 분동안 첫번째 비-생산적 혼합 단계에서 혼합시키고, 상기 성분의 약 38 중량%를 약 170℃의 온도로 약 2.5 내지 3분동안 두 번째 비-생산적 혼합 단계에서 혼합(첨가)시키며, 상기 성분의 약 24 내지 25 중량%를 약 160℃의 온도로 약 3분동안 세번째 비-생산적 혼합 단계에서 혼합(첨가)시켰다. 이어서 생성된 고무 조성물(혼합물)에 밴버리형 혼합기에서 경화제, 즉, 촉진제(들) 및 황을 약 120℃의 온도로 약 3분동안 혼합시켰다. 이어서 고무를 약 150℃의 온도로 약 18분 동안 가황시켰다.
상기 고무 조성물은 표 1에 예시된 성분들로 구성된다. 표 2는 경화된 고무 조성물의 성질을 예시한다.
1) 휴엘스(Huels) AG 캄파니에서 1721로서 입수가능한 유형의 약 41%의 스티렌 함량을 갖는 유화 중합된 SBR.
2) 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니(Goodyear Tire & Rubber Company)에서 입수한 약 50%의 이소프렌 함량 및 약 -43℃의 Tg를 갖는 이소프렌/부타디엔 공증합체 고무.
3) 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니에서 부덴(Budene®) 1254 로서 입수한 시스 1,4-폴리부타디엔 고무.
4) 천연 고무 (시스 1,4-폴리이소프렌)
5) E-SBR 중에 9.4부 및 PBd에 5부로 존재하는 고무 가공유(여기서, E-SBR 및 PBd의 양은 건조 중량(오일이 없음)기준으로 상기에 기재되고, 또한 고무 가공유 약 11부를 추가로 첨가하였다).
6) 알킬아릴 파라페닐렌 디아민 유명의 것.
7) 론-폴렝 캄파니에서 Z1165MP로서 입수하고, 기록에 의하면 약 165의 BET 표면적 및 약 260 내지 280의 DBP 흡수값을 갖는 실리카.
8) N330 카본 블랙과 테트라설파이드의 50/50 블렌드(따라서, 50% 활성으로 고려됨)로서 데구사에서 X50S로 상업적으로 시판되는 비스-3-트리에톡시실릴프로필 테트라설파이드(50% 활성)로서 입수함.
고무 조성물의 상기 성질들은 샘플 X의 트레드를 갖는 타이어에 대해 예상된 구름 저항 및 견인력이 다음 실시예 Ⅱ에서 참조되는 대조용으로 간주되는 샘플 Y를 사용한 경우의 상기 값들보다 우수함을 입증한다.
[실시예 Ⅱ]
공기 고무 타이어를, 실시예 Ⅰ의 실험 Ⅹ로 예시되는 유형의 고무 조성물로 구성되는 황 경화 고무 트레드를 갖는, 185/65/R15 크기의 강철 벨트의 래디얼 플라이 타이어로 제조한다.
타이어 Y는 천연 고무와 액상 중합체의 블렌드로 이루어지고, 약 60 phr 카본 블랙으로 보강되고, 약 10 phr 실리카를 함유하는 트레드를 갖는다.
상기 타이어를 시험하여 하기 표 3에 나타낸 결과를 얻었으며, 이때 값들은 100의 값으로 표준화시킨 대조용의 값과 비교한 것이다.
상기 타이어 Ⅹ의 구름 저항에 대한 상기에 기재된 보다 높은 값은 실질적으로 개선된, 또는 보다 낮은 타이어의 구름 저항을 나타내므로, 따라서 자동차의 개선된 연료 효율을 나타낸다.
타이어 Ⅹ에 대해 기재된 보다 높은 습윤시 미끄럼 값은 보다 큰 타이어 트레드 견인력을 나타내므로, 따라서 습윤 조건하에서 미끄럼에 대한 보다 큰 저항을 나타낸다.
타이어 Ⅹ에 대해 기재된 보다 높은 마모성 값은 보다 낮은 트레드마모성을 나타내므로, 따라서 타이어 Ⅹ의 보다 긴 예상 트레드 수명을 나타낸다.
따라서, 이들 실시예는 타이어 Ⅹ에 있어서 상기의 구름 저항, 습윤시 미끄럼 저항 및 마모성이 대조용 Y 타이어에 대한 값에 비해 상당히 개선됨을 입증한다.
특정의 대표적인 태양 및 상세한 설명을 본 발명을 예시하기 위해 나타내었지만, 본 발명의 진의 또는 범위에서 벗어나지 않고 다양한 변화 및 변형이 만들어질 수 있음은 이 분야에서 숙련된 자에게는 명백할 것이다.

Claims (7)

  1. 고무 100 중량부를 기준으로,
    (A)(ⅰ) 20 내지 45 퍼센트의 스티렌을 함유하는 유화 중합된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 10 내지 약 80phr(고무 100 중량부 당 중량부), 및
    (ⅱ) 시스 1,4-폴리이소프렌 천연 고무 10 내지 15 phr로 구성된 디엔-기재 탄성중합체,
    (B) 입상 실리카 50 내지 110 phr; 및
    (C) 실리카 대 커플링제의 중량비가 7/1 내지 15/1인, 이산화 실리콘과 반응하는 실란 잔기 및 상기 탄성중합체와 반응하는 황 잔기를 갖는 실리카 커플링제
    로 구성됨을 특징으로 하는, 가황된 트레드를 갖는 공기압 타이어.
  2. 고무 100중량부를 기준으로,
    (A) (ⅰ) 20 내지 45 퍼센트의 스티렌을 함유하는 유화 중합된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 15 내지 60 phr,
    (ⅱ) -15℃ 내지 -25℃ 범위의 Tg(유리 전이 온도)를 갖는 3,4-폴리이소프렌 고무 10 내지 30 phr,
    (ⅲ) 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 10 내지 30 phr 및
    (ⅳ) 시스 1,4-폴리이소프렌 천연 고무 10 내지 30 phr로 구성된 디엔-기재 탄성중합체,
    (B) 입상 실리카 60 내지 110 phr;
    (c) 실리카 대 커플링제의 중량비가 7/1 내지 15/1인, 이산화 실리콘과 반응하는 실란 잔기 및 상기 탄성중합체와 반응하는 황 잔기를 갖는 실리카 커플링제; 및
    (D) 50 phr 이하의 카본 블랙
    으로 구성되며, 실리카 대 카본 블랙의 중량비가 4/1 이상이고, 실리카와 카본 블랙의 총량이 70 내지 120 phr임을 특징으로 하는, 가황된 트레드를 갖는 공기압 타이어.
  3. 고무 100중량부를 기준으로,
    (A) (ⅰ) 35 내지 45 퍼센트의 스티렌을 함유하는 유화 중합된 스티렌/부타디엔 공중합체 고무 40 내지 80 phr,
    (ⅱ) 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 10 내지 30 phr, 및
    (ⅲ) 시스 1,4-폴리이소프렌 천연 고무 10 내지 30phr로 구성된 디엔-기재 탄성중합체;
    (B) 입상 실리카 60 내지 85 phr;
    (C) 실리카 대 커플링제의 중량비가 7/1 내지 15/1인, 이산화 실리콘과 반응하는 실란 잔기 및 상기 탄성중합체와 반응하는 황 잔기를 갖는 실리카 커플링제; 및
    (D) 50 phr 이하의 카본 블랙
    으로 구성되며, 실리카 대 카본 블랙의 중량비가 4/1 이상이고, 실리카와 카본 블랙의 총량이 70 내지 120 phr임을 특징으로 하는, 가황된 트레드를 갖는 공기 타이어.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 트레드가 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 10 내지 30 phr을 함유하는 타이어.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 트레드가 -15 내지 -25℃범위의 Tg를 갖는 3.4-이소프렌 고무를 10 내지 30 phr 함유하고, 상기 스티렌/부타디엔 공중합체 고무가 스티렌 35 내지 45 퍼센트를 함유하는 타이어.
  6. 제1항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 트레드가 카본 블랙 50 phr 이하를 함유하고, 실리카 대 카본 블랙의 중량비가 2/1 이상이며, 실리카와 카본 블랙의 함량이 60 내지 120 phr인 타이어.
  7. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커플링제가 비스-3-(트레에톡시실릴프로필)테라술파이드인 타이어.
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