KR100711113B1 - 젖음 미끄럼성능이 개선된 타이어 트레드용 고무 조성물 - Google Patents

젖음 미끄럼성능이 개선된 타이어 트레드용 고무 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 젖음 미끄럼성능이 개선된 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 원료고무에 대하여 카본블랙, 침강실리카 및 나노 실리카를 배합하여 이루어진 젖음 미끄럼성능이 개선된 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

젖음 미끄럼성능이 개선된 타이어 트레드용 고무 조성물{Tire tread rubber composition with good wet traction property}
본 발명은 젖음 미끄럼성능이 개선된 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 용액중합-스티렌부타디엔 고무와 부타디엔 고무를 혼합하여 이루어진 원료고무에 대하여 카본블랙, 침강실리카 및 나노 실리카를 배합하므로써 공정성 및 기타 다른 성능을 유지하면서 젖은 노면에서의 미끄럼 방지성능(젖음 미끄럼 성능, wet traction)이 개선된 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.
종래에는 타이어 트레드 고무 조성물에 대해서 보강재료로 사용되는 무기 충전제들의 크기를 줄이는데 한계가 있고(대한민국 공개특허 2004-0090239를 보면 범용의 실리카를 사용함), 또한 고무 조성물에 기본적으로 사용하는 원료고무 각각의 주쇄를 직접 제어하는 것도 어려워, 고무 조성물의 젖음 미끄럼성능 등의 성능을 향상시키는데 한계가 있어 왔다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 개선하여, 유기물과 무기물의 하이 브리드 형태이면서 나노크기인 나노실리카가 갖는 폴리머와의 좋은 친화성 및 이들이 갖는 반응성기를 이용하여 폴리머 주쇄의 움직임을 제어하므로써, 공정성을 유지하면서 기계적인 특성을 향상시킬 수 있고, 타이어에 적용시 그립력, 내마모 성능 및 회전저항을 개선시키고, 젖음 미끄럼성능을 개선시킨 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100phr에 대하여 카본블랙과 침강실리카를 단독 또는 혼합하여 100phr, 나노 실리카 0.1~5phr을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 사용되는 원료고무는 천연고무나 합성고무를 단독으로 사용하거나, 혼용하여 사용할 수 있으며, 상기 합성고무로는 부타디엔 고무 및 용액중합 스티렌-부타디엔 등을 사용할 수 있다. 원료고무로서 고무 혼합물을 사용할 경우, 그 혼합비에 특별한 제한은 없다.
본 발명에서 사용되는 카본블랙은 BET값이 120~160㎡/g, DBP 흡착량이 110~160ml/100g인 것이 바람직하고, 본 발명에서 사용되는 침강실리카는 BET값이 150~200㎡/g, DBP 흡착량이 240~300ml/100g인 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 나노 실리카는 POSS(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)라고도 불리우는 나노구조의 분자실리카로서, 실리카(SiO2)와 실리콘(R2SiO)의 중간구조인 RSiO1 .5(여기에서, R=알킬기 또는 아릴기)로 이루어져 있다. 상기 나노 실리카의 함량은 0.1~5phr인 것이 바람직한데, 상기 함량 범위를 벗어나는 경우에는 공정성 및 고무성능이 하락하는 경향이 있다.
본 발명의 고무 조성물에는 일반적인 트레드 고무 조성물에 첨가되는 통상의 첨가제들, 예로서 일반적인 활성제, 노화방지제, 가류시스템으로서 황 및 가류촉진제를 배합할 수 있다.
이하 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예
하기 표 1에 기재된 조성으로 하여 고무 조성물을 제조한 후, 그 물성을 측정하여 표 2에 나타내었다.
용액중합-스티렌부타디엔 고무(S-SBR)와 부타디엔 고무(BR)의 혼합고무와 기타 첨가제 등을 인터널 믹서(Internal Mixer)를 이용하여 혼합하였고, 시편의 가류는 160℃에서 분석된 레오미터(Rheometer) 결과를 이용하여 최적 가류시간으로 핫 프레스(Hot Press)를 이용하여 고온에서 고압으로 가류하였다.
(단위 : phr)
성분 비교예 1 비교예 2 실시예 1 실시예 2
S-SBR BR 카본블랙 실리카 나노 실리카 공정유 산화아연 스테아르산 황 가류 촉진제 70 30 45 55 0 5 3 2 2 1 70 30 45 55 0 5 3 2 2 1 70 30 45 55 3.5 5 3 2 2 1 70 30 45 55 3.5 5 3 2 2 1
주)
가류 촉진제 : N-t-부틸-벤조티아질 설폰아미드(N-t-butyl-benzothiazyl sulfonamide)
Figure 112005049722744-pat00001
상기 표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 젖은 노면에서의 미끄럼 방지성능을 나타내는 탄델타@0℃ 값이 비교예에 비하여 실시예가 커지는 것으로부터 미끄럼 방지성능이 개선되었음을 알 수 있다.
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 고무 조성물은 공정성 및 기타 다른 성능을 유지하면서 젖은 노면에서의 미끄럼 방지성능을 개선시키는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 원료고무 100phr에 대하여 카본블랙과 침강실리카를 단독 또는 혼합하여 100phr 및 나노 실리카를 0.1~5phr 배합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 원료고무는 천연고무나 합성고무를 단독으로 사용하거나, 혼용하여 사용하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 카본블랙은 BET값이 120~160㎡/g, DBP 흡착량이 110~160ml/100g인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 침강실리카는 BET값이 150~200㎡/g, DBP 흡착량이 240~300ml/100g인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 나노 실리카는 구조식 RSi01 .5로 표시되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
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