KR100426062B1

KR100426062B1 - 스노우 타이어용 트레드 고무조성물

Info

Publication number: KR100426062B1
Application number: KR10-2001-0018301A
Authority: KR
Inventors: 최희성
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2004-04-06
Also published as: KR20020078245A

Abstract

본 발명은 스노우 타이어용 고무조성물에 관한 것으로서 보다 상세하게는 원료고무 100 phr에 대하여 미끄럼 방지제(anti-slip)로 SRS-40VP 3∼10 phr 포함하는 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 트레드 고무조성물에 관한 것이다.

본 발명은 공지의 스노우 타이어에 있어서 미끄럼 방지 특성이 우수한 SRS-40VP을 원료고무 100 phr에 대하여 3∼10 phr 포함하여 미끄럼 방지 특성이 우수한 트레드 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.

Description

스노우 타이어용 트레드 고무조성물{Tread rubber composition for snow tire}

종래 스노우 타이어에 있어서 눈 또는 빙판에서의 미끄러짐을 방지하기 위한 대책으로는 스노우 타이어의 고무조성물 중의 원료고무와 충진제에 변화를 주거나 또는 구조적으로 스노우 타이어에 스파이크를 적용한 스터드 타입(stud type)과 스파이크를 적용하지 않은 스터드레스(studless) 형태로 타이어를 설계하여 미끄러짐을 방지하고 있다.

미끄러짐 방지, 수상, 빙상, 설상 제동력은 스파이크 타이어가 우수하지만 스파이크 타이어는 스파이크가 노면을 때리는 충격으로 발생하는 소음과 분진에 의한 환경오염이 심각한 문제로 지적되어 많은 나라에서 규제되고 있다.

스파이크 타이어에서 대두되는 문제를 개선하기 위해 개발된 스터드레스 타이어는 빙상, 설상제동력을 향상시키기 위해 실리카를 적용하거나, 발포고무를 적용한다. 하지만 실리카를 적용하는 경우 실리카 친수성기로 인해 수막파괴 현상은 우수하나 실리카가 고가여서 재료비가 크게 상승하고, 또한 정련 및 압출공정이 일반고무에 비해 매우 복잡하여 가공비를 큰 폭으로 상승시키는 문제가 지적된다.

또한 발포고무는 트레드 부위의 미세한 기포에 의해 수막을 파괴하여 빙상, 설상제동력은 향상시키나 제조상 공정이 복잡하거나 내마모 성능이 하락한다는 문제가 지적된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공지의 스노우 타이어에 있어서 미끄럼 방지 특성이 우수한 SRS-40VP을 원료고무 100 phr에 대하여 3∼10 phr 포함하도록 하여 미끄럼 방지 특성이 우수한 트레드 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 스노우 타이어용 트레드 고무조성물은 공지의 스노우 타이어용 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 미끄럼 방지제(anti-slip)로 SRS-40VP 3∼10 phr 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 사용하는 원료고무는 천연고무 10∼30 phr, 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 30∼80 phr, 부타디엔 고무(BR) 10∼40 phr 포함한다.

천연고무를 10 phr 미만 사용시 발열특성이 하락하는 문제가 있어 좋지 않고, 30 phr 초과 사용하면 뚜렷한 물성의 향상없이 사용량만 증가하여 원료 비용이 증가하는 문제가 있어 천연고무의 사용량은 10∼30 phr을 유지하는 것이 좋으며, 스티렌 부타디엔 고무를 30 phr 미만 사용시 물성이 하락하는 문제가 있어 좋지 않고, 80 phr 초과 사용하면 가류속도가 지연되는 문제가 있어 스티렌 부타디엔 고무의 사용량은 30∼80 phr을 유지하는 것이 좋다.

또한, 부타디엔 고무를 10 phr 미만 사용시 동적특성이 저하되는 문제가 있어 좋지 않고, 40 phr 초과 사용하면 물성이 하락하는 문제가 있어 부타디엔 고무의 사용량은 10∼40 phr을 유지하는 것이 좋다.

한편 본 발명에서 미끄럼 방지제로 사용하는 SRS-40VP는 분자량이 100000∼400000인 폴리노르보넨(polynorbornene)이 90%, 공정유(아모마틱 오일)가 5%, 기타물질 5%(유황, 디페닐구아니딘(DPG), N-시클로헥실-2-벤토티아졸 설펜아미드(CZ)가 2:2:5의 비율)로 구성된 것을 배합 후 180℃로 30∼50분 동안 가류후에 분쇄기에서 100 메쉬(mesh) 이내로 분쇄한 것을 사용한다.

본 발명에서 SRS-40VP를 원료고무 100 phr에 대하여 3 phr 미만 사용시 젖은노면 및 빙판에서의 제동력 성능이 저하되는 문제가 있어 좋지 않고, 10 phr 초과 사용하면 물성이 하락하는 문제가 있어 SRS-40VP의 사용량은 3∼10 phr 유지하는 것이 좋다.

이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

<비교예>

아래의 표 1과 같이 천연고무 15 phr, 스티렌 부타디엔 고무 45 phr 및 부타디엔 고무 40 phr로 구성된 원료고무 100 phr에 대하여 통상적으로 스노우용 타이어의 조성물 중 충진제로 카본블랙 70 phr, 활성제로 산화아연(ZnO) 4 phr, 프로세스 오일 15 phr, 유황 3 phr, 가황촉진제 1 phr을 첨가한 후 160℃에서 35분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.

<실시예 1>

아래의 표 1과 같이 천연고무 15 phr, 스티렌 부타디엔 고무 45 phr 및 부타디엔 고무 40 phr로 구성된 원료고무 100 phr에 대하여 통상적으로 스노우용 타이어의 조성물 중 충진제로 카본블랙 70 phr, 활성제로 산화아연(ZnO) 4 phr, 프로세스 오일 15 phr, 유황 3 phr, 가황촉진제 1 phr 및 미끄럼 방지제로 SRS-40VP 3 phr을 첨가한 후 160℃에서 35분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.

상기에서 미끄럼 방지제로 사용한 SRS-40VP(Shinko Technical Research Co. JAPAN)은 분자량이 400000인 폴리노르보넨이 90%, 공정유(아모마틱 오일)가 5%, 기타물질 5%(유황, 디페닐구아니딘(DPG), N-시클로헥실-2-벤토티아졸 설펜아미드(CZ)가 2:2:5의 비율)로 구성된 것을 배합 후 180℃로 50분 동안 가류후에 분쇄기에서 100 메쉬(mesh)로 분쇄한 것을 사용하였다.

<실시예 2>

SRS-40VP 5 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같은 조성물, 조성비 및 방법에 의하여 고무시편을 제조하였다.

<실시예 3>

SRS-40VP 10 phr 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같은 조성물, 조성비 및 방법에 의하여 고무시편을 제조하였다.

표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물(단위 : phr)

항목	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
천연고무	15	15	15	15
합성고무(SBR/BR)	45/40	45/40	45/40	45/40
충진제	70	70	70	70
활성제	4	4	4	4
프로세스 오일	15	16	16	16
유황	3	3	3	3
가황촉진제	1	1	1	1
SRS-40VP	-	3	5	10

<시험예>

상기 비교예 및 실시예의 고무시편을 스노우 타이어의 트레드로 사용한 후 ASTM 관련 규정에 의하여 젖은노면(Wet) 및 빙판(Ice)에서의 미끄러짐 저항과 동적특성을 측정하여 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.

표 2. 비교예 및 실시예 시편의 물성측정

항목	비교예	실시예 1	실시예 2	실시예 3
미끄러짐저항*	Wet(Index)	100	105	109	116
미끄러짐저항*	Ice(Index)	100	109	110	112
동적특성	Tan δ(℃)	0.19	0.25	0.26	0.28
동적특성	E'(Npa, ℃)	25.9	23.4	21.9	19.8
물성	인장강도(kg/cm²)	197	193	189	185
물성	경도	74	73	72	71

* 실시예의 미끄러짐 저항은 비교예 수치를 100으로 기준시 작성한 것임

상기 표 2에서처럼 본 발명의 스노우 타이어용 트레드 고무조성물에 의한 고무시편을 스노우 타이어의 트레드로 적용시 젖은노면 및 빙판에서의 미끄럼짐 저항 및 동적특성 향상됨을 알 수 있다.

Claims

공지의 스노우 타이어용 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100 phr에 대하여 미끄럼 방지제(anti-slip)로 분자량이 100000∼400000인 폴리노르보넨이 90%, 공정유(아모마틱 오일)가 5%, 기타물질 5%(유황, 디페닐구아니딘(DPG), N-시클로헥실-2-벤토티아졸 설펜아미드(CZ)가 2:2:5의 비율)로 구성된 것을 배합 후 가류후에 분쇄기에서 100 메쉬(mesh) 이내로 분쇄한 SRS-40VP 3∼10 phr 포함하는 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 트레드 고무조성물.
제1항에 있어서, 원료고무는 천연고무 10∼30 phr, 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 30∼80 phr, 부타디엔 고무(BR) 10∼40 phr 포함하는 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 트레드 고무조성물.
제 1항에 있어서, 가류는 180℃로 30∼50분 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 스노우 타이어용 트레드 고무조성물.