KR100347208B1 - 타이어트레드용고무조성물 - Google Patents

타이어트레드용고무조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR100347208B1
KR100347208B1 KR1019940037357A KR19940037357A KR100347208B1 KR 100347208 B1 KR100347208 B1 KR 100347208B1 KR 1019940037357 A KR1019940037357 A KR 1019940037357A KR 19940037357 A KR19940037357 A KR 19940037357A KR 100347208 B1 KR100347208 B1 KR 100347208B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
parts
weight
rubber
rubber composition
hydroxyethyl methacrylate
Prior art date
Application number
KR1019940037357A
Other languages
English (en)
Other versions
KR960022741A (ko
Inventor
고진환
장세영
윤찬호
Original Assignee
금호산업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금호산업 주식회사 filed Critical 금호산업 주식회사
Priority to KR1019940037357A priority Critical patent/KR100347208B1/ko
Publication of KR960022741A publication Critical patent/KR960022741A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100347208B1 publication Critical patent/KR100347208B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/06—Sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/39—Thiocarbamic acids; Derivatives thereof, e.g. dithiocarbamates
    • C08K5/40—Thiurams, i.e. compounds containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/43—Compounds containing sulfur bound to nitrogen
    • C08K5/44—Sulfenamides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/45—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring
    • C08K5/46—Heterocyclic compounds having sulfur in the ring with oxygen or nitrogen in the ring
    • C08K5/47—Thiazoles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L51/00—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L51/003—Compositions of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained by reactions only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/32—Properties characterising the ingredient of the composition containing low molecular weight liquid component
    • C08L2207/322—Liquid component is processing oil

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

본 발명은 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 공중합시킨 변성 폴리스티렌를 적용함으로써 젖은 노면 제동력이 개선된 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

타이어 트레드용 고무 조성물
타이어의 제반 성능 중 주행성능과 내마모성, 내노화성, 내충격성 등은 매우 중요하며, 특히 안정성 측면에서 젖은 노면 제동력에 대한 요구수준은 더욱 높아지고 있다. 통상적으로 타이어 고무는 그 특성상 물과 섞이지 않는 소수성을 가지기 때문에 젖은 노면 주행 시 수막현상을 일으켜 사고를 유발하는 원인이 된다.
근래에 많이 개발되어 있는 스노우타이어가 노면과 직접 접촉시 접지성과 마찰력을 향상시켜주는 소재로서 세라믹 분말, 셀룰로스, 섬유상 물질, 콜라겐 등이 있다. 이런 소재들이 가지는 장점은 빙판을 파고드는 스파이크 효과와 트레드가 마모되면서 이들이 떨어져나와 생긴 수많은 요철로 발포고무 효과를 낸다는 점이다.
반면 이들이 가진 단점은 젖은 노면에서의 제동력 및 구동력 효과가 미흡하며, 상대적으로 발포고무 효과로 인한 마모가 심하다는 점이다.
따라서 젖은 노면 견인력을 향상시키기 위해서는 1) 스파이크 효과를 가짐으로써 젖은 노면의 수막과 고무가 반발하는 성질을 완충시키고 수막을 파괴하여 보다 넓은 접지면적과 마찰력을 확보해야 하며, 2) 내마모성 유지를 위해 마모가 심한 발포고무 성질을 없애야 할 뿐 아니라, 3) 견인력을 발휘할 수 있도록 강력한친수성 상호작용 성능이 필요하다.
본 발명은 상기 문제점들에 대한 해결책으로 1) 기존의 소재가 가진 블렌딩와 한계를 극복하고, 2) 젖은 노면에서 충분한 견인력을 발휘하도록, 친수성 관능기를 함유한 모노머를 변성 폴리스티렌 공중합체에 화학결합시킨 친수성소재를 적용하였다. 이런 화학결합으로 블록, 또는 그라프트 공중합 방법이 있는데, 소수성인 고무가 수막층과 반발하는 성질을 완충시키고 기존의 섬유질 소재 같은 미세섬유 스파이크 효과를 가지도록 상기 친수성 소재를 트레드용 일반 고무에 혼합하여 적용했다.
친수성 고무 조성물로서는
(A) 히드록시에틸메타크릴레이트(hydroxy ethyl methacrylate: HEMA)를 그라프 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체 2∼25 중량부와
(B) 천연고무 또는 합성고무 및 이들의 혼용고무 98∼75 중량부를 혼합(mixing)하여 총 100중량부로 만든 것이며, 이 고무에 통상의 타이어 제조에 쓰이는 보강제, 가류제, 가류활성제, 가류촉진제 및 기타 첨가제를 배합한 것이다.
본 발명의 친수성 소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체를 제조하는 과정은 다음의 반응식으로 나타낼 수 있다.
상기 식에서 [1]은 비닐벤조산이고, [2]는 비닐벤조일 클로라이드이고, BDMO는 부탄디온모노옥심을 나타내고, [3]은 관능기가 치환된 비닐벤조산이고, AIBN은 아조비스이소부틸로니트릴을 나타내고, Sty은 스티렌을 나타낸다. 또한, [4]는 공중합 고무이고, [5]는 히드록시에틸메타크릴레이트(HEMA)를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체이다.
이하 본 발명의 고무 조성물을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
고무 조성물은 상기 제조과정에 따른 친수성 소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체와 천연고무 또는 합성고무 및 이들의 혼용고무와 섞어서 만든 혼합고무 100중량부에, 카본블랙과 같은 보강성 충진제 40∼140 중량부와 아연화(ZnO)와 같은 가류활성제, 황 또는 유황공여형 가류제 및 가류촉진제 그리고 기타 첨가제를 혼합하여 이루어진다.
여기에서 고무는 천연고무, 폴리부타디엔고무, 스티렌-부타디엔고무, 부틸고무, 할로겐화 부틸고무 또는 이들의 블렌드 고무이고, 고무 100중량부 중 친수성 소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체의 함량은 2∼25 중량부이며 적정량은 5∼15중량부이다. 배합량이 2중량부 이하이면 충분한 효과를 기대하기 어려우며 25중량부를 넘으면 견인력 성능 개선의 한계에 도달해 경제적으로 불리하다.
가류 활성제로서는 산화아연(ZnO)을, 가류제로서는 분말 유황, 불용성 유황 등을 사용하며, 유황 공여형 가류제로서는 테트라메틸치우람설파이드, 테트라부틸치우람디설파이드를, 가류촉진제로서는 티아졸, 설펜아미드계 촉진제를 포함한다.
이들 첨가제를 적용함에 있어 산화아연은 0∼10중량부를 사용하되 0∼7중량부가 적당하며, 가류제는 0.5∼7중량부, 가류촉진제는 0.3∼6중량부가 바람직하다. 이들 성분들은 혼용 및 분리하여 혹은 다른 고무 조성물과 배합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 혼합 고무 조성물에는 친수성 소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체를 적용함에 따라 무늬점도가 높아지므로 상기 고무를 혼합할 때 익스텐숀 오일(extension oil)을 10∼50중량부 첨가한다. 상기 익스텐손 오일이란 2원 또는 3원 공중합 고무를 제조하는 경우, 공중합체 특성상 최종 제품의 무늬점도가 높아져서 배합성이나 압출성 등이 떨어질 수 있으므로, 이를 개선하기 위하여 공중합 고무를 제조할 때 첨가하는 오일을 말하는것이다.
이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명의 근성 및 효과를 상세히 설명한다.
실시예 1
* 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체.
** 노방제 및 기타 시약이 첨가됨.
*** SKID 시험: British pendulum test기를 이용하여 측정한 것으로 WET & DRY조건에서 시험을 실시함.
실시예는 천연고무/합성고무/친수성소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체를 혼용 사용한 고무로서 이중 결과가 우수한 3-5번 고무를 175/7OR13 755 패턴 타이어에 적용한 것과 표준 타이어를 비교시험 실시한 결과, 아래 실시예 2처럼 시험용 타이어가 젖은 노면에서 제동력이 매우 우수하며 마른 노면에서의 제동력은 큰 대차를 보이지 않음을 확인할 수 있었다.
실시예 2
(완제품 타이어에서 제동력 비교시험 결과)
* 상대값의 비교는 본 발명의 친수성 소재를 적용하지 않은 타이어를 기준(100)으로 하여 상대적인 값을 비교한 결과임.
* 표준타이어 : 친수성 소재를 적용치 않고 천연고무 30대 SBR 고무 70중량부를 혼합하여 가류한 것.
시험 타이어 1 : 친수성 소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체 5중량부를 천연고무 30중량부 및 SBR 고무 65중량부와 혼합하여 가류한 것.
시험 타이어 1 : 친수성 소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체 10중량부를 천연고무 30중량부 및 SBR 고무 60중량부와 혼합하여 가류한 것.
시험 타이어 1 : 친수성 소재인 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 중합시킨 변성 폴리스티렌 공중합체 15중량부를 천연고무 30주량부 및 SBR 고무 55중량부와 혼합하여 가류한 것.

Claims (4)

  1. 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 공중합시킨 변성 폴리스티렌 2∼25 중량부와 천연고무, 합성고무 또는 이들의 혼용고무 98∼75 중량부와 익스텐숀 오일10∼50중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 보강제로서 카본블랙을 혼합고무 100중량부에 대하여 40∼140중량부로 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 히드록시에틸메타크릴레이트를 그라프트 공중합시킨 변성 폴리스티렌의 함량은 혼합고무 100중량부 중 5∼15중량부임을 특징으로 하는 트레드용 고무 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 가류활성제로서 산화아연 0∼10중량부와 유황, 불용성 유황, 테트라메틸치우람설파이드 및 테트라부틸치우람디설파이드로부터 선택되는 가류제 0.5∼7중량부와 티아졸 및 설펜아미드로부터 선택되는 가류 촉진제 0.3∼6중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트레드용 고무 조성물.
KR1019940037357A 1994-12-27 1994-12-27 타이어트레드용고무조성물 KR100347208B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940037357A KR100347208B1 (ko) 1994-12-27 1994-12-27 타이어트레드용고무조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019940037357A KR100347208B1 (ko) 1994-12-27 1994-12-27 타이어트레드용고무조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR960022741A KR960022741A (ko) 1996-07-18
KR100347208B1 true KR100347208B1 (ko) 2002-12-26

Family

ID=37488746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019940037357A KR100347208B1 (ko) 1994-12-27 1994-12-27 타이어트레드용고무조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100347208B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR960022741A (ko) 1996-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60011010T2 (de) Reifen mit durch Kieselsäure verstärkter Lauffläche, die aus trans 1,4-Polybutadien, Lösungs-SBR, Polyisopren und definierten Mengen Russ und amorpher Kieselsäure besteht
JP3464699B2 (ja) 親水性高分子複合材料およびその複合材料を含む製品
EP0351054B1 (en) Pneumatic tyres
CN1086717C (zh) 具有二氧化硅补强的胎面的轮胎
JPS5945341A (ja) タイヤトレツド用ゴム組成物
CN1086718C (zh) 具有二氧化硅补强的胎面的轮胎
JP3933207B2 (ja) ゴム組成物及びその製造方法及び該組成物を用いたタイヤ
US5232987A (en) Rubber compositions
EP0942041B1 (en) Rubber composition for tyre tread
JP3021801B2 (ja) 空気入りタイヤ
KR100347208B1 (ko) 타이어트레드용고무조성물
JP2682148B2 (ja) ゴム組成物
KR960001975B1 (ko) 자동차 타이어트레드용 고무조성물
US5798009A (en) Foamed rubber compositions for tires and pneumatic tire using the same
JPH05339424A (ja) ゴム組成物
KR100356583B1 (ko) 타이어트레드용고무조성물
US5036133A (en) Rubber compositions containing a vinylpyridine-butadiene interpolymer co-activator
JP3348998B2 (ja) トレッド用ゴム組成物
KR100432128B1 (ko) 스터드리스 타이어 트레드용 고무 조성물
JPH04122745A (ja) 発泡ゴム層をトレッドに有する空気入りタイヤ
JP3391572B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
KR0180702B1 (ko) 젖은 노면에서 견인력을 향상시키는 타이어 트레드용 고무 조성물
JP3054238B2 (ja) 空気入りタイヤ
KR100505325B1 (ko) 타이어 트레드용 고무조성물
KR19990042678A (ko) 저경도 타이어의 트레드 고무조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070723

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee