KR100618525B1

KR100618525B1 - 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물

Info

Publication number: KR100618525B1
Application number: KR1020050056685A
Authority: KR
Inventors: 임기원
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2005-06-29
Filing date: 2005-06-29
Publication date: 2006-09-01

Abstract

본 발명은 원료고무 100중량부에 대해 고 시스-폴리부타디엔 매트릭스에 신디오태틱 폴리부타디엔이 함유된 고무를 2 내지 20중량부로 포함하고, 카본블랙 30 내지 48중량부, 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠 0.5 내지 3중량부 및 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산 0.5 내지 3중량부를 포함하는 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물을 제공하는 바, 이는 종전의 고무 조성물에 비해 카본블랙의 사용량을 줄일 수 있게 되어 발열을 감소시키고 고무 가교시 설파이드 결합 외에 강한 결합인 탄화수소를 가교에 참여시킴으로써 리버전 안정성을 높여 저연비 특성 및 마모 특성을 향상시킬 수 있어 트럭 버스용 타이어 트레드 고무로서 유용하다.

Description

트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물{Rubber composition for tread of tire for truck and bus}

본 발명은 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고 시스-폴리부타디엔 매트릭스에 신디오태틱 폴리부타디엔을 함유하는 고무를 포함함으로써 카본블랙의 사용량을 줄여 발열을 감소시키고 특정의 리버젼 안정제 및 가류제를 포함함으로써 고무 가교시 설파이드 결합 이외에 탄화수소가 가교에 참여하도록하여 리버젼 안정성을 높여 저연비 특성 및 마모특성을 향상시킨 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 천연고무와 부타디엔 고무를 원료고무로 사용하는 고무는 고온에서 리버젼(Reversion)에 의하여 제반물성이 저하되어 타이어의 내구성이 감소되는 문제점이 있는 바, 특히 천연고무와 부타디엔 고무를 많이 사용하는 트럭 버스용 타이어의 경우 리버젼에 의한 제반물성 감소에 대한 위험에 노출되어 있다. 트럭 버스 타이어 중에서도 특히 트레드 부위는 큰 하중에 의하여 주행시 노면과 접촉하여 발생하는 열로 인해 물성이 저하될 위험성이 크게 잠재해 있다.

이를 개선하고자 폴리머와 충진제 등을 변경하여 사용하고 있으나 이와 같은 변경사용에 의한 열적특성 향상은 한계가 있으며, 이를 극복하기 위하여 열적 특성이 우수한 신원료가 많이 개발되고 있다. 그러나 개시되어 있는 종래의 신재료를 사용할 경우 내리버젼성은 향상되나 다른 제반물성의 하락을 수반하는 경우가 많은 바, 내리버젼성의 향상과 더불어 제반물성을 동등하게 유지 또는 향상시킬 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

이에, 본 발명은 원료고무로서 고 시스폴리부타디엔 메트릭스(high cis-polybutadiene)에 신디오태틱 폴리부타디엔(syndiotactic polybutadiene)이 함유된 부타디엔 고무를 사용하고 리버전 안정제 및 가류제로서 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠(1,3-bis(citraconimidomethyl)benzene) 및 1,6-비스(N,N-디벤질티오카바모일디티오)헥산(1,6-bis(N,N-dibenzyl thiocarbamoyldithio)hexane)을 사용함으로써 트럭 버스용 트레드 고무 배합시에 카본블랙의 함량을 줄일 수 있게 되어 저발열 특성을 향상시키고 고무 가교시 설파이드 결합 외에 강한 결합인 탄화수소를 가교에 참가시킴으로써 리버젼에 의한 제반물성의 저하를 억제시키고 저연비 특성 및 마모 특성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물은 원료고무로서 천연고무와 부타디엔 고무를 포함하며 보강재로 카본블랙을 포함하는 것으로서, 원료고무 100중량부에 대해 고 시스-폴리부타디엔 매 트릭스에 신디오태틱 폴리부타디엔이 함유된 고무를 2 내지 20중량부로 포함하고, 카본블랙 30 내지 48중량부, 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠 0.5 내지 3중량부 및 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산 0.5 내지 3중량부를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 고 시스폴리부타디엔 메트릭스(high cis-polybutadiene)에 신디오태틱 폴리부타디엔(syndiotactic polybutadiene)이 함유된 고무와 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠 및 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산을 사용하여, 발열 및 고무 가교시 설파이드 결합 외에 강한 결합인 탄화수소를 가교에 참여시킴으로써 리버젼에 의한 제반물성 저하를 억제시키고 저연비 특성 및 마모 특성을 향상시킨 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.

여기서의 고 시스폴리부타디엔 메트릭스(high cis-polybutadiene)에 신디오태틱 폴리부타디엔(syndiotactic polybutadiene)이 함유된 고무는 폴리머 및 보강제로서의 역할을 하며, 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠 및 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산은 리버젼 안정제 및 가류제로서의 역할을 수행한다.

고 시스폴리부타디엔 메트릭스(high cis-polybutadiene)에 신디오태틱 폴리부타디엔(syndiotactic polybutadiene)이 함유된 고무는 원료고무 100중량부에 대해 2 내지 20중량부로 포함되는 바, 그 함량이 원료고무 100중량부에 대해 2중량부 미만이면 이로인한 보강 및 저발열 성능이 발현되지 않으며 20중량부 초과면 모듈러스가 크게 증가하고 항복신율(elongation)이 감소하여 타이어 트레드 고무로 적용하기 어려운 문제가 있다.

이같은 고무가 폴리머 및 보강제로 작용함에 따라서 통상 보강재로서 사용되는 카본블랙의 사용량을 줄일 수 있게 되는 바, 본 발명에 따른 고무 조성 중에서 카본블랙의 함량은 30 내지 48중량부 정도이면 충분하다. 카본블랙의 함량을 저감시킴에 따라서 저발열 특성이 향상된다.

1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠은 원료고무 100중량부에 대해 0.5 내지 3중량부로 포함되는 바, 그 함량이 원료고무 100중량부에 대해 0.5중량부 미만이면 성능이 발휘되지 않으며 3중량부 초과면 항복신율의 저하가 발생하는 문제가 있을 수 있다.

그리고 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산은 원료고무 100중량부에 대해 0.5 내지 3중량부로 포함되는 바, 그 함량이 원료고무 100중량부에 대해 0.5중량부 미만이면 그 효과를 볼 수 없으며 3중량부 초과면 스코치 발생 등 가공성에 문제가 있을 수 있다.

1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠과 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산을 사용하게 되면 촉진제의 사용량을 감소시킬 수 있고 고무 가교시 설파이드 결합 외에 탄화수소가 가교에 참가하여 강하게 결합함으로써 리버젼에 의해 제반물성이 저하되는 것을 억제할 수 있고, 저연비 특성 및 마모특성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 트럭 버스용 타이어의 트레드 고무 조성물은 원료고무로서 천연고무와 부타디엔 고무를 포함하며, 통상의 가황제인 유황, 가류활성제인 산화아연, 스테아린산, 연화제로서 오일, 가황촉진제 및 노화방지제 등을 포함할 수 있는 것은 물론이다.

이하, 실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 하기와 같으나 본 발명의 보호범위가 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로 배합제를 반바리 믹서에서 배합하여 고무 조성물을 제조하였으며 미가류 물성 및 얻어진 고무시편을 150℃에서 가류하여 물성시험을 하였다. 다음 표 1에 기재된 함량은 '중량부'를 의미한다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2
STR-20	50.00	50.00	50.00	50.00	50.00	50.00
BR	45	45	40	30	50.00	45
VCR	5	10	10	10	-	5
카본블랙	45	45	40	40	50.00	50
산화아연	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00	3.00
스테아린산	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00
노화방지제(6C)	2.50	2.50	2.50	2.50	2.50	2.50
노화방지제(RD)	0.70	0.70	0.70	0.70	0.70	0.70
Perkalink 900	1	1	1	1	-	-
KA9188	0.5	0.5	0.5	1	-	-
유황	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50	1.50
TBBS	1.5	1.5	1.5	1.5	2.00	2.00
(주) STR-20 : TSR-20 등급의 태국산 천연고무 BR : Tg(유리전이온도)가 -106℃인 부타디엔 고무 VCR : 고 시스-폴리부타디엔 매트릭스에 신디오태틱 폴리부타디엔이 함유된 고무 Perkalink 900 : 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠 KA9188 : 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산

상기 비교예 및 실시예에 따라 얻어진 고무시편의 물성을 다음 표 2에 나타내었는 바, 여기서 마모도는 람본 마모도로서 상온에서 미끄럼비 25%, 하중 1.5kg에서 회전시켜 마모된 고무의 손실량을 의미하며 수치가 작을수록 우수한 마모성능을 나타낸다. 60℃ tanδ는 60℃에서의 회전저항을 나타내는 척도로서 수치가 낮을수록 우수한 저연비 및 저발열 특성을 나타낸다.

	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2
Tmax	21.2	20.8	20.2	20.6	20.5	20.8
300% 모듈러스	149	152	145	148	140	144
마모도(g)	0.30	0.29	0.25	0.24	0.35	0.32
60℃ tanδ	0.107	0.108	0.102	0.103	0.118	0.112

상기의 표 2에서 보면 비교예 대비 실시예의 마모도 및 60℃ tanδ가 비교예에 비하여 월등함을 알 수 있다. 또한, 실시예에 따른 조성의 경우 카본블랙의 사용량을 종전에 비해 줄일 수 있음을 알 수 있고, 촉진제인 TBBS의 사용량도 종전에 비해 줄일 수 있다. 그에 따라서 내마모 특성 및 저연비 특성이 향상됨을 알 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 고 시스-폴리부타디엔 매트릭스에 신디오태틱 폴리부타디엔이 함유된 고무를 폴리머 및 보강제로 사용하고, 리버젼 안정제 및 가류제로서 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠과 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산을 사용한 고무 조성은 카본블랙의 사용량을 줄일 수 있고 고무 가교시 설파이드 결합 외에 강한 결합인 탄화수소를 가교에 참여시킴으로써 발열을 감소시키고 리버전 안정성을 높여 저연비 특성 및 마모 특성 을 향상시킬 수 있어, 트럭 버스용 타이어 트레드 고무로서 유용하다.

Claims

원료고무로서 천연고무와 부타디엔 고무를 포함하며 보강재로 카본블랙을 포함하는 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물에 있어서,

원료고무 100중량부에 대해 고 시스-폴리부타디엔 매트릭스에 신디오태틱 폴리부타디엔이 함유된 고무를 2 내지 20중량부로 포함하고, 카본블랙 30 내지 48중량부, 1,3-비스(시트라콘이미도메틸)벤젠 0.5 내지 3중량부 및 1,6-비스(N,N-디벤질 티오카바모일디티오)헥산 0.5 내지 3중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트럭 버스용 타이어의 트레드용 고무 조성물.