KR100451860B1

KR100451860B1 - 다중 트레드 고무조성물을 갖는 공기압 타이어

Info

Publication number: KR100451860B1
Application number: KR10-2002-0036446A
Authority: KR
Inventors: 송한석
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2004-10-08
Also published as: KR20040001297A

Abstract

본 발명은 다중 트레드 고무조성물을 갖는 공기압 타이어에 관한 것이다.

본 발명은 트레드의 각 영역을 트레드 중심을 기준으로 트레드 안쪽부분, 중심부분, 바깥쪽 부분으로 나누어 각 영역에서 최우선적으로 필요한 특성을 파악하고, 이에 알맞은 고무조성물로 트레드 고무를 제조하여 타이어의 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 공기압 타이어는 도 1과 같이 타이어의 트레드 중심(1)을 기준으로 트레드 안쪽(2) 부위에는 방향성 패턴(4)이 형성되고, 바깥쪽(3) 부위에는 비방향성 패턴(5)이 형성되어 트레드에 비대칭성 패턴을 갖는 공기압 타이어에 있어서,

적어도 둘 이상의 트레드 폭을 갖는 다중 트레드 공기압 타이어에서 타이어 트레드 전폭(10)의 0.5∼45% 폭을 가지는 타이어 안쪽 부위는 젖은 노면 견인성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어되고, 타이어 트레드 전폭의 0.5∼45% 폭을 가지는 타이어 바깥쪽 부위는 제동성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어지고, 트레드 안쪽과 바깥쪽을 제외한 중심부분은 내마모성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어진 트레드를 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 트레드 고무조성물을 갖는 공기압 타이어{Pneumatic tire with multi tread rubber composition}

본 발명은 다중 트레드 고무조성물을 갖는 공기압 타이어에 관한 것으로서 보다 상세하게는 트레드를 여러 영역으로 나누고 각각의 영역에 적절한 트레드 고무조성물로 이루어진 공기압 타이어에 관한 것이다.

타이어는 차량을 지지하는 동시에 지면과 직접 접촉하는데 타이어의 여려 부위에서도 특히 타이엉의 트레드 부분이 대부분 지면과 접촉하는 부위이다. 따라서 지면과 직접적으로 접촉하는 트레드 고무는 내마모, 회전저항, 젖은 노면에서의 제동력, 눈길과 빙판길 에서의 제동력 등이 우수해야 하는 복합적인 성능을 요구하기에 그 설계 또한 매우 어려워 상기와 같은 여러 가지 특성을 만족하기 위해 최적의 고무조성물로 트레드 고무조성물을 연구하고 있으나 아직까지 트레드 부위는 하나의 트레드 고무조성물에 의해 제조되므로 상기와 같은 각각의 특성을 최대화 하기는 어려운 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 노력하던중 트레드의 각 영역을 트레드 중심을 기준으로 트레드 안쪽부분, 중심부분, 바깥쪽 부분으로 나누어 각 영역에서 최우선적으로 필요한 특성을 파악하고, 이에 알맞은 고무조성물로 트레드 고무를 제조하여 타이어의 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

도 1은 방향성 패턴과 비방향성 패턴이 형성되어 트레드의 평면도

트레드 안쪽 부위 및 바깥쪽 부위 폭이 트레드 전폭에 대해서 0.5% 미만이면차량의 회전시 지면과 접촉하는 트레드에서 트레드 중심과 외곽에 받는 하중에 차이가 발생하여 트레드의 편마모가 발생하는 문제가 있고, 45% 초과하면 타이어 트레드 중심부위가 감소하여 타이어의 조종안정성이 감소하는 문제가 있어 트레드 안쪽 부위 및 바깥쪽 부위 폭은 트레드 전폭에 대해서 0.5∼45% 유지하는 것이 바람직하다.

상기에서 젖은 노면 견인성이 우수한 트레드 고무조성물은 다양한 고무성분에 대해 측정한바 스티렌 부타디엔 고무 50∼70 중량부, 부타디엔 고무 10∼20 중량부, 이소프렌 부타디엔 고무 10∼30 중량부, 니트릴 부타디엔 고무 10∼30 중량부 중에서 2종류 이상의 혼합물로 이루어진 원료고무를 주성분으로 하는 고무조성물이 젖은 노면 견인성에서 우수하다.

제동성이 우수한 트레드 고무조성물은 다양한 고무성분에 대해 측정한바 스티렌 부타디엔 고무 30∼60 중량부, 부타디엔 고무 20∼30 중량부, 천연고무 20∼40 중량부로 이루어진 원료고무를 주성분으로 하는 고무조성물이 제동성에서 우수하다.

내마모성이 우수한 트레드 고무조성물은 다양한 고무성분에 대해 측정한바 스티렌 부타디엔 고무 60∼80 중량부, 부타디엔 고무 20∼40 중량부로 이루어진 원료고무를 주성분으로 하는 고무조성물이 내마모성에서 우수하다.

본 발명에서 트레드 고무조성물의 원료고무에 있어서 스티렌 부타디엔고무(SBR)는 스티렌 함량이 10∼50 wt%, 비닐함량이 5∼60 wt%인 용액중합 스티렌 부타디엔 고무 또는 유화중합 스티렌 부타디엔 고무이고, 니트릴 부타디엔 고무(NBR)은 아크릴로니트릴 함량이 50 wt% 이하인 것이고, 이소프렌 부타디엔 고무(IBR)는 이소프렌의 함량이 50wt% 이하인 것을 사용한다.

또한 원료고무 이외에 사용하는 공정조제는 통상적으로 트레드 고무조성물에 사용하는 것이면 어떠한 것이라도 사용할 수 있어 특별히 어떠한 것으로 한정되지는 않는다.

이하 본 발명을 아래의 실시예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일예로서 이들이 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니다.

<실시예 1>

하기의 표 1과 같이 원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 80 중량부, 부타디엔 고무(BR) 20 중량부로 구성된 원료고무 100 중량부에 대해 오일 37.5 중량부, 활성제 5 중량부, 카본블랙 80 중량부, 유황 2 중량부, 가류촉진제(NS) 1.7 중량부를 혼합한 후 공지의 방법을 이용하여 타이어 트레드 고무를 제조하고 이들의 물성을 ASTM 관련규정으로 측정하고 그 결과 역시 표 1에 나타내었다.

상기에서 스티렌 함량이 10∼50 wt%, 비닐함량이 5∼60 wt%인 용액중합 스티렌 부타디엔 고무이다.

<실시예 2>

원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 60 중량부, 부타디엔 고무 40 중량부로 구성하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 트레드 고무를 제조하고 이의 물성을 측정하였다.

<실시예 3>

원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 70 중량부, 이소프렌 부타디엔 고무 30 중량부로 구성하고 카본블랙 30 중량부, 실리카 50 중량부, 실란커플링제를 실리카 중량대비 8% 사용는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 트레드 고무를 제조하고 이의 물성을 측정하였다.

상기에서 이소프렌 부타디엔 고무(IBR)는 이소프렌의 함량이 50wt% 이하인 것을 사용하였다.

<실시예 4>

원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 50 중량부, 부타디엔 고무 20 중량부, 니트릴 부타디엔 고무 30 중량부로 구성하고 카본블랙 30 중량부, 실리카 50 중량부, 실란커플링제를 실리카 중량대비 8% 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 트레드 고무를 제조하고 이의 물성을 측정하였다.

상기에서 니트릴 부타디엔 고무(NBR)은 아크릴로니트릴 함량이 50 wt% 이하인 것을 사용하였다.

<실시예 5>

원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 30 중량부, 부타디엔 고무 30 중량부, 천연고무(NR) 40 중량부로 구성하고 카본블랙 50 중량부, 실리카 30 중량부, 실란커플링제를 실리카 중량대비 8% 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 같이 트레드 고무를 제조하고 이의 물성을 측정하였다.

표 1. 고무조성물 및 물성측정결과

항목	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
SBR	80	60	70	50	30
BR	20	40	-	20	30
NR	-	-	-	-	40
IBR	-	-	30	-	-
NBR	-	-	-	30	-
오일	37.5	37.5	37.5	37.5	37.5
활성제	5	5	5	5	5
카본블랙	80	80	30	30	50
실리카	-	-	50	50	30
실란커플링제	-	-	4	4	2.4
유황	2	2	2	2	2
가류촉진제	1.7	1.7	1.7	1.7	1.7
경도	70	69	70	70	70
인장강도	217	206	215	212	205
pico 마모	0.028	0.025	0.034	0.031	0.030
Tan d(0℃)	0.180	0.175	0.225	0.276	0.165
Tan d(70℃)	0.132	0.118	0.095	0.075	0.123

<적용예>

도 1과 같이 타이어의 트레드 중심(1)을 기준으로 트레드 안쪽(2) 부위에는 방향성 패턴(4)이 형성되고, 바깥쪽(3) 부위에는 비방향성 패턴(5)이 형성되어 트레드에 비대칭성 패턴을 갖는 공기압 타이어에 있어서,

적어도 둘 이상의 트레드 폭을 갖는 다중 트레드 공기압 타이어에서 타이어 트레드 전폭(10)의 30% 폭을 가지는 타이어 안쪽 부위는 실시예 4의 젖은 노면 견인성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어지고, 타이어 트레드 전폭의 30% 폭을 가지는 타이어 바깥쪽 부위는 실시예 5의 제동성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어지고, 타이어 트레드 전폭의 40% 폭을 가지는 중심부분은 실시예 1의 내마모성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어진 트레드로 타이어의 트레드부를 형성한다.

본 발명은 공기압 타이어의 트레드부를 트레드 중심선을 기준으로 중심, 안쪽, 바깥쪽 영역으로 나누고 각각의 영역에 최적의 특성을 갖는 고무조성물로 이루어진 트레드를 제공할 수 있어 조종안정성, 제도성 및 내마모 성능이 향상된 트레드 고무를 가지는 공기압 타이어를 제공할 수 있다.

Claims

타이어의 트레드 중심을 기준으로 트레드 안쪽 부위에는 방향성 패턴이 형성되고, 바깥쪽 부위에는 비방향성 패턴이 형성되어 트레드에 비대칭성 패턴을 갖는 공기압 타이어에 있어서,

적어도 둘 이상의 트레드 폭을 갖는 다중 트레드 공기압 타이어에서 타이어 트레드 전폭의 0.5∼45% 폭을 가지는 타이어 안쪽 부위는 젖은 노면 견인성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어되고, 타이어 트레드 전폭의 0.5∼45% 폭을 가지는 타이어 바깥쪽 부위는 제동성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어지고, 트레드 안쪽과 바깥쪽을 제외한 중심부분은 내마모성이 우수한 트레드 고무조성물로 이루어진 다중 트레드를 갖는 공기압 타이어
제 1항에 있어서, 젖은 노면 견인성이 우수한 트레드 고무조성물은 스티렌 부타디엔 고무 50∼70 중량부, 부타디엔 고무 10∼20 중량부, 이소프렌 부타디엔 고무 10∼30 중량부, 니트릴 부타디엔 고무 10∼30 중량부 중에서 2종류 이상의 혼합물로 이루어진 원료고무를 주성분으로 하는 고무조성물 임을 특징으로 하는 공기압 타이어
제 1항에 있어서, 제동성이 우수한 트레드 고무조성물은 스티렌 부타디엔 고무 30∼60 중량부, 부타디엔 고무 20∼30 중량부, 천연고무 20∼40 중량부로 이루어진 원료고무를 주성분으로 하는 고무조성물 임을 특징으로 하는 공기압 타이어
제 1항에 있어서, 내마모성이 우수한 트레드 고무조성물은 스티렌 부타디엔 고무 60∼80 중량부, 부타디엔 고무 20∼40 중량부로 이루어진 원료고무를 주성분으로 하는 고무조성물 임을 특징으로 하는 공기압 타이어