KR100578097B1

KR100578097B1 - 내열성이 우수한 타이어 트레드용 고무조성물

Info

Publication number: KR100578097B1
Application number: KR1020040000143A
Authority: KR
Inventors: 이진행
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2004-01-02
Filing date: 2004-01-02
Publication date: 2006-05-10
Also published as: KR20050071819A

Abstract

본 발명은 본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물에 있어서, 오일이 37.5％ 첨가된 SBR 10∼30phr, BR 10∼30phr, 스티렌 함량이 45％이며, 오일이 37.5％첨가된 SBR 30∼60phr, 스티렌함량 30％, 비닐함량 34％, 오일첨가량 37.5％인 용액중합 SBR 20∼50phr로 구성되는 원료고무 100phr에 대하여, 카본블랙 70∼80phr을 적용함을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물을 제공한다.

상기 구성에 의하면, 타이어의 내열성능을 개선함으로써 고속주행에서 요구되는 타이어의 핸들링 성능 뿐만 아니라, 타이어의 내구성 및 연비특성을 향상시킬 수 있다.

Description

내열성이 우수한 타이어 트레드용 고무조성물{Tread Rubber Compound with Improved Endurance Property for Tire}

본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 타이어의 내열성능을 개선함으로써 고속주행에서 요구되는 타이어의 핸들링 성능 뿐만 아니라, 타이어의 내구성 및 연비특성을 향상시키는 트레드 고무조성물에 관한 것이다.

차량성능의 발달과 고속도로의 발달에 따라 소비자들의 요구성능으로서 타이어의 핸들링 성능과 더불어 발열에 의한 타이어 내구성능이 매우 중요시 되고 있다. 이러한 요구에 부응하는 트레드 고무는 내열특성 뿐 아니라 연비 특성도 개선되어진다.

지금까지 이러한 고속 조정 안정성을 충족시키기 위한 트레드 고무조성물을 얻기 위해 주로 고함량 스티렌의 SBR과 High structure 구조의 카본블랙이 주로 사용되어져 왔다. 이는 고무 점탄성값이 tan@ 0℃(손실 모듈러스/탄성 모듈러스)값을 높여 마찰계수를 높이는 방법에 의존하는 것이다.

그러나, 이러한 방법은 핸들링 성능은 우수한 특성을 발휘하지만 내발열 특성의 저하로 타이어의 내구성능과 연비특성을 하락시키는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기 종래 기술이 지니는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 타이어의 내열성능을 개선함으로써 고속주행에서 요구되는 타이어의 핸들링 성능 뿐만 아니라, 타이어의 내구성 및 연비특성을 향상시키는 트레드 고무조성물을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물에 있어서, 오일이 37.5％ 첨가된 SBR 10∼30phr, BR 10∼30phr, 스티렌 함량이 45％이며, 오일이 37.5％첨가된 SBR 30∼60phr, 스티렌함량 30％, 비닐함량 34％, 오일첨가량 37.5％인 용액중합 SBR 20∼50phr로 구성되는 원료고무 100phr에 대하여, 카본블랙 50∼80phr을 적용함을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물을 제공한다.

본 발명은 바람직하게는 연화제가 15phr 이하로 첨가되어짐을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물을 제공한다.

본 발명은 바람직하게는 사용된 가류시스템이 S/CZ/DPG의 비율이 1.5/1.8/1.2 phr임을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물을 제공한다.

이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 사용되는 타이어 트레드용 고무조성물은 원료고무로서 오일이 37.5％ 첨가된 SBR 10∼30phr; BR 10∼30phr; 스티렌 함량이 45％이며, 오일이 37.5％첨가된 SBR 30∼60phr; 및 스티렌함량 30％, 비닐함량 34％, 오일첨가량 37.5％인 용액중합 SBR 20∼50phr로 구성되는 원료고무 100phr이 바람직하다.

오일이 37.5％ 첨가된 SBR의 예로는 현재 시판되고 있는 SBR-1712가 대표적이다.

스티렌 함량이 45％이며, 오일이 37.5％첨가된 SBR의 예로는 현재 시판되고 있는 EO-1Z가 대표적이다.

스티렌함량 30％, 비닐함량 34％, 오일첨가량 37.5％인 용액중합 SBR의 예로는 현재 시판되고 있는 ST-6360S가 대표적이다.

본 발명은 상기 성분들로 구성되는 원료고무 100phr에 대하여 카본블랙 50∼80phr을 적용하는 트레드용 고무조성물을 제공한다. 카본블랙은 High structure 구조의 것으로서 바람직하게는 DBP 흡유량이 115㎖/100g 이상의 것으로서 예를 들면 N-234 가 대표적이다.

상기에서 ST-6360S의 경우 50phr을 초과하는 경우에는 내발열특성이 급격히 하락하고, 카본블랙의 로딩량을 80phr 이상 적용하면 물성상승에 의한 핸들링 특성은 우수하지만 내발열특성이 역시 하락하는 문제가 있다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기에 적합한 연화제로서 방향족 오일이 첨가되는 것이 바람직하며, 이의 함량은 특별한 한정을 요하는 것은 아니나, 바람직하 게는 15phr 이하, 보다 바람직하게는 5∼9phr 혼합한다.

본 발명을 구성하는 가류시스템은 특별한 한정을 요하는 것은 아니나, 바람직하게는 S/CZ/DPG의 비율이 1.5/1.8/1.2phr인 시스템을 이용하는 것이 좋다.

기타, 통상적으로 트레드 고무조성물에 첨가될 수 있는 성분에 대해서는 종래기술에 따르기로 하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하 본 발명의 내용을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 아니된다.

<실시예 1∼4> 시험고무의 준비

시험고무 배합물의 배합사양은 하기의 표 1과 같다. 모든 시편은 ASTM D3184-80에 의해 용량 1.6L 밀페식 혼합기(BR LAB 반버리 믹서, FARREL CO.)를 이용하여 40RPM으로 CBMB 배합후 F/M 배합은 RPM 30으로 60초간 배합하였다. 이 배합된 고무는 160℃에서 20분간 가류한 후 시편을 제조하고 인장물성은 ASTM D-412에 따라 인장시험기(INSTRON 6012)를 이용하여 상온에서 측정하였으며, 그 결과는 표 1에 나타내었다.

<표 1> 성분비(phr) 및 물성측정결과

구분		비교예	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4
고무	SBR-1712	40	30	20	10	10
	EO-1Z	40	40	40	40	30
	BR-01	20	20	20	20	20
	ST-6360S	0	10	20	30	40
연화제	오일	5.00	5.00	5.00	5.00	5.00
활성제	ZnO#S	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
카본블랙	N-234	80	80	80	80	75
노방제	K-RD	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
활성제	S/A	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
가류제	황	2.00	2.00	2.00	2.00	2.00
촉진제	CZ	1.80	1.80	1.80	1.80	1.80
촉진제	DPG	0	0	0	0	0
인장강도 (ini.)	경도	72	72	71	69	69
	300％모듈러스 (kg/㎠)	130	138	137	133	133
	T.S. (kg/㎠)	202	218	201	217	208
	E.B.(％)	460	451	458	437	445
동적인장	Tg(℃)	-9	-10	-12	-13	-13
	Tan δ(0℃)	0.295	0.305	0.3122	0.322	0.330
	Tan δ(70℃)	0.185	0.195	0.193	0.189	0.179
리바운드(1^st)		21.2	22.4	23.4	22.7	22.4
내마모성(g)		0.0305	0.0325	0.0327	0.0329	0.0307
H.B.U(℃)		30	33	32	32	35
내발열지수*		100	90	94	94	86
핸들링지수*		100	103	105	106	112
종합지수		200	193	199	200	198

1) SBR-1712: 일반 SBR, Oil extended 37.5％

2) EO-1Z: High styrene SBR(45％), oil extended 37.5％

3) BR-01: 부타디엔 고무

4) ST-6360S: 용액중합 SBR(스티렌: 30％, 비닐: 34％, Oil extended 37.5％)

5) 오일: 방향족 오일
* 내발열지수와 핸들링지수는 비교예의 값을 100으로 하였을 때 실시예의 값을 각각 나타낸 것으로 이때 내발열지수는 수치가 낮을수록 그 특성이 우수하고, 핸들링지수는 수치가 높을수록 그 특성이 우수하다

상기 실시예의 결과로부터 알 수 있듯이 기존 트레드 고무조성물(비교예)에 의하면, 핸들링 성능은 어느 정도의 개선이 가능하지만 내발열 특성은 하락하는 것을 확인할 수 있다.

이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 고무시편들은 조정 안정성능은 물론이거니와 내발열성능도 동시에 만족하는 것으로 나타났다.

삭제

본 발명에 의하면, 타이어의 내열성능을 개선함으로써 고속주행에서 요구되는 타이어의 핸들링 성능 뿐만 아니라, 타이어의 내구성 및 연비특성을 향상시킨다. 따라서, 본 발명은 소비자의 요구성능을 만족시킴과 동시에 타이어의 파손을 방지함으로써 인명과 재산을 보호하는데 크게 기여할 수 있다.

Claims

타이어 트레드용 고무조성물에 있어서,

오일이 37.5％ 첨가된 SBR 10∼30phr, BR 10∼30phr, 스티렌 함량이 45％이며, 오일이 37.5％첨가된 SBR 30∼60phr, 스티렌함량 30％, 비닐함량 34％, 오일첨가량 37.5％인 용액중합 SBR 20∼50phr로 구성되는 원료고무 100phr에 대하여, 카본블랙 50∼80phr, 연화제는 15phr 이하 적용함을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.
삭제
제1항에 있어서, 가류시스템으로는 S/CZ/DPG의 비율이 1.5/1.8/1.2 phr임을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.