KR100782969B1 - Rubber composition for tire tread for an automobile - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 승용차용 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연비 성능, Handling 성능 및 웨트 제동 성능을 향상시킨 승용차용 타이어 트레드용 고무조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a rubber tread rubber composition for passenger cars, and more particularly, to a rubber tread for passenger car tire treads having improved fuel economy performance, handling performance and wet braking performance.
승용차의 고성능화로 인해 소비자들은 타이어의 고성능화를 요구하고 있다. 특히 내마모 성능과 저연비성이 우수하면서 조정 안정성능 및 제동 성능을 동시에 겸비하고 있는 타이어에 대한 요구로 새로운 신 개념 소재의 응용을 적극적으로 검토하고 있다. 이러한 타이어의 조정 안정성능 및 제동 성능을 동시에 겸비한 타이어 기술은 특히 재료분야에서 상당한 진보를 가져왔다. 예를 들면, 기존의 유화중합으로 생산하던 스타이렌-부타디엔 공중합 고무를 용액 중합방식으로 생산하여 그 미세구조를 조정하는 기술이 상용화됨에 따라 조정 안정성능과 제동성능을 동시에 높이는 기술에 진일보를 가져왔고, 카본블랙으로 대표되던 유기 보강 충진제가 실리카라는 무기보강제의 출연으로 타이어의 고성능화는 또 한 번의 진보를 가져왔 다.Due to the high performance of passenger cars, consumers are demanding high performance of tires. In particular, the demand for tires with excellent wear resistance and low fuel consumption, as well as adjustable stability and braking performance, is actively considering the application of new new concept materials. Tire technology, which combines the adjustment stability and braking performance of these tires at the same time, has brought significant advances, especially in the field of materials. For example, as styrene-butadiene copolymer rubber produced by emulsion polymerization is produced by solution polymerization method and the technology to adjust its microstructure is commercialized, it has taken a step further to improve the control stability and braking performance at the same time. As the organic reinforcing filler, which was represented by carbon black, appeared as an inorganic reinforcing agent called silica, further improvement of tire performance was made.
일반적으로 Tg(유리전이온도)가 낮은 고무 사용하게 되면 타이어의 마모 성능 및 연비 특성을 향상시킬 수 있다고 알려져 있다. 허나 안정성(제동 성능)은 오히려 저하된다고 알려져 있다. 이러한 타이어의 안정성 저하를 보완하기 위해서 보강성 충진제 사용량을 늘리게 되면 제동성능은 향상되지만 연비성능이 불리하게 된다. 이렇게 타이어의 각 성능들은 한 가지 성능을 향상시키면 다른 한 가지 성능은 저하되는 현상을 보이기 때문에 한 가지 성능을 향상시키면서 다른 한 가지 성능 저하를 최소화 시키거나 나아가 동시에 두 가지 성능을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 바로 또 한 번의 진보에 중요한 관건이 될 것이다. In general, it is known that the use of rubber having a low Tg (glass transition temperature) can improve tire wear performance and fuel economy. However, it is known that stability (braking performance) is rather deteriorated. When the amount of reinforcing filler is used to compensate for the deterioration of the stability of the tire, braking performance is improved, but fuel efficiency is disadvantageous. Thus, each performance of a tire shows that when one performance is improved, the other performance is degraded. Therefore, the performance of a tire that can improve one performance while minimizing the other performance degradation or even two performances simultaneously can be improved. Development will be the key to further progress.
한편, 최근 유럽지역에서는 환경규제 관련하여 친환경적인 물질 사용에 대한 요구가 증대 되고 있다. 승용차용 타이어의 트레드 고무조성물의 첨가제 중 연화제는 여러 종류가 있으나, 일반적으로 방향족 오일(Aromatic Oil)이 정련 및 압출 공정에서 가공성 향상 및 최적의 물성을 구현하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 최근 환경의식 고조와 함께 방향족 오일 안에 폴리사이클릭 아로마틱 카본(PAH:Polycyclic Aromatic carbon) 함량이 3 중량% 이상일 때는 암 유발 가능성이 높은 것으로 알려진바 유럽 고무협회 (BRIC) 에서 이 결과를 수용하여 대책 마련에 나섰으며, EU에서도 구체적인 사용 규제 방안을 마련하여, Benzo(a)pyrene(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon) 함량이 1mg/kg and 8개 주요 PAH 물질 전체량이 10 mg/kg 보다 많거나, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons 함량이 3 중량% 이상일 때는 판매를 금지하는 제도를 2010년 1월 1일 이후부터 시행하 는 것을 법규화 함으로써 모든 타이어 Maker는 이를 시급히 해결해야 할 문제로 여기고 있다. Meanwhile, in Europe, the demand for the use of environmentally friendly materials is increasing in relation to environmental regulations. There are many kinds of softeners among the additives of the tread rubber composition of the tire for passenger cars, but in general, aromatic oils are known to realize processability and optimum properties in refining and extrusion processes. However, with the recent increase in environmental awareness, when the content of polycyclic aromatic carbon (PAH) in aromatic oils is more than 3% by weight, it is known that cancer is likely to be caused. The European Rubber Association (BRIC) has accepted this result. In the EU, specific measures for use have been set up in the EU. When the content is more than 3% by weight, the law prohibiting the sale after January 1, 2010 makes all tire makers think that this should be solved urgently.
전술한 바와 같이 시장은 타이어의 고성능화와 친환경 재료 사용을 동시에 요구하고 있어 친환경 재료의 발굴과 이를 이용한 타이어 성능 향상에 관한 기술이 최근 업계의 화두로 떠오르고 있다. As mentioned above, the market demands both high performance of tires and the use of environmentally friendly materials, so technology related to the discovery of environmentally friendly materials and the improvement of tire performance using the same has been a hot topic in the industry.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 원료고무로서 저온특성 및 저연비 성능이 우수 하면서 친환경적인 특성을 지닌 오일을 이용해 제조한 스타이렌 부타디엔 고무와 실리카와 혼화성이 우수한 용액 중합 스타이렌 부타디엔 고무를 사용하고 보강성 충진제로 실리카를 적정량 사용함으로써 저연비 성능 및 내마모 성능 아니라 제동 성능까지 우수한 승용차용 타이어 트레드 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve this technical problem, the present invention provides a solution-polymerized styrene butadiene rubber having excellent compatibility with silica and styrene butadiene rubber prepared using an oil having excellent low temperature characteristics and low fuel consumption performance as well as environmentally friendly properties as a raw material rubber. It is an object of the present invention to provide a tire tread composition for a passenger car which is excellent in low fuel consumption performance and wear resistance as well as braking performance by using an appropriate amount of silica as a reinforcing filler.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 트레드 고무 조성물은, 원료고무 100 중량부 중에서 스타이렌 및 비닐 함량이 높고 분자량이 큰 특성을 지닌 용액 중합 스타이렌 부타디엔 고무(S-SBR 3 및 S-SBR 4) 30~70 중량부 및 실리카와 혼화성이 우수하면서 비닐 함량이 높은 용액 중합 스타이렌 부타디엔 고무(S-SBR 2) 30~70 중량부에 보강성 충진제로 실리카를 60 ~ 100 중량부를 혼용함으로써 조 정 안정 성능, 저연비 성능, 내마모 성능 및 제동성능을 동시에 향상 시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에서는 고순도, 저온특성 및 내 발열성능이 우수하면서 유해물질 함량이 최소화된 친환경적인 오일(PAHs 함량이 3중량 % 이하)을 이용해 폴리머를 제조하여 사용함으로써 환경 친화적인 고무 조성물을 얻고자 한다.Tire tread rubber composition of the present invention for achieving the above object is a solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR 3 and S-SBR having a high molecular weight and high styrene and vinyl content in 100 parts by weight of the raw rubber) 4) 30 to 70 parts by weight of silica with 60 to 100 parts by weight of reinforcing filler mixed with 30 to 70 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR 2) having high compatibility with silica and high vinyl content. It is characterized by improving the adjustment stability performance, low fuel consumption performance, wear resistance performance and braking performance at the same time. In addition, the present invention is to obtain an environmentally friendly rubber composition by producing a polymer using an environmentally friendly oil (PAHs content of less than 3% by weight) with a high purity, low temperature characteristics and excellent heat resistance performance and minimized harmful substances content do.
본 발명의 원료고무는 크게 세 가지로 나누어 질 수 있는 바, 첫 번째는 실리카와 친화도가 높으면서 스타이렌 함량 15∼30%이고, 비닐 함량 60% 이상인 용액 중합 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 2) 로서, 전체 원료고무 중 30~70 중량부로 사용된다. 또한, 상기 스타이렌 부타디엔 고무의 유리전이온도는 -27 내지 -30℃이며, 중량 평균 분자량이 700,000 이상의 값을 만족하는 것이다. The raw material rubber of the present invention can be largely divided into three, the first is a solution polymerization styrene butadiene rubber having a high affinity with silica and a styrene content of 15 to 30%, a vinyl content of 60% or more (S-SBR 2 ), It is used in 30 to 70 parts by weight of the total raw material rubber. In addition, the glass transition temperature of the styrene butadiene rubber is -27 to -30 ℃, the weight average molecular weight satisfies the value of 700,000 or more.
상기 용액 중합 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 2) 내의 스타이렌 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 연비 성능, 마모 성능 및 가공성이 불리하고, 비닐 함량이 60% 미만일 경우에는 제동성능이 불리하다. 또한, 중량 평균 분자량이 700,000 미만이면 마모 성능, Handling 성능 및 제동 성능 등이 불리해진다. 또한, 유리전이온도가 상기의 범위를 벗어나면 마모 성능, 제동 성능, Handling 성능 등 최적 성능 구현이 어려우므로 분자량, 유리전이온도 및 미세 구조 함량은 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다. When the styrene content in the solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR 2) is out of the above range, fuel efficiency, wear performance and processability are disadvantageous, and when the vinyl content is less than 60%, braking performance is disadvantageous. Further, when the weight average molecular weight is less than 700,000, wear performance, handling performance, braking performance, and the like become disadvantageous. In addition, if the glass transition temperature is out of the above range, it is difficult to implement the optimum performance, such as wear performance, braking performance, handling performance, it is preferable that the molecular weight, glass transition temperature and the microstructure content satisfy the above range.
두 번째로는 스타이렌 함량 32∼47%이고, 비닐 함량 50% 이상인 용액 중합 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 3) 30~70 중량부 및 스타이렌 함량 35∼50%이고, 비닐 함량 40% 이상인 용액 중합 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 4) 30~70 중량부이다. 또한, 상기 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 3)의 유리전이온도는 -25 내지 -28℃이며, 중량 평균 분자량이 1,500,000 이상이며, 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 4)는 유리전이온도가 -29 내지 -32℃이며, 중량 평균 분자량이 1,600,000 이상의 값을 만족하는 것이다. Secondly, 30 to 70 parts by weight of a solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR 3) having a styrene content of 32 to 47% and a vinyl content of 50% or more, and a styrene content of 35 to 50% and a vinyl content of 40% or more. Solution polymerization styrene butadiene rubber (S-SBR 4) 30 to 70 parts by weight. In addition, the glass transition temperature of the styrene butadiene rubber (S-SBR 3) is -25 to -28 ℃, the weight average molecular weight is 1,500,000 or more, the styrene butadiene rubber (S-SBR 4) has a glass transition temperature- It is 29-32 degreeC, and a weight average molecular weight satisfies the value of 1,600,000 or more.
상기 용액 중합 스타이렌-부타디엔 고무 (S-SBR 3 및 S-SBR 4) 내의 스타이렌 함량이 상기 범위를 벗어날 경우 연비 성능, 마모 성능 및 가공성이 불리하고, 비닐 함량이 40% 미만일 경우에는 제동 성능이 불리하다. 또한, 중량 평균 분자량이 140,000 미만이면 마모 성능, Handling 성능 및 제동 성능 등이 불리해지므로 분자량, 유리전이온도 및 미세구조는 상기 범위를 만족하는 것이 바람직하다. If the styrene content in the solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR 3 and S-SBR 4) is out of the above range, fuel economy performance, wear performance and workability are disadvantageous, and braking performance when the vinyl content is less than 40% This is disadvantageous. In addition, when the weight average molecular weight is less than 140,000, wear performance, handling performance, braking performance, and the like are disadvantageous, so that the molecular weight, the glass transition temperature, and the microstructure preferably satisfy the above range.
한편, 본 발명에서는 충진제로서 실리카를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 60 내지 100 중량부 포함한다. 충진제 첨가량이 적을수록 연비 특성에는 유리하지만 마모 성능이나 제동 성능의 측면에서는 불리하게 된다. 따라서 최적의 첨가량이 요구된다.On the other hand, in the present invention, 60 to 100 parts by weight of silica is included with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber as a filler. The smaller the amount of filler added, the more favorable the fuel efficiency, but the disadvantage in terms of wear performance and braking performance. Therefore an optimum amount of addition is required.
또한, 본 발명에서는 연화제로서 고순도, 저온특성 및 연비 성능이 우수하면서 유해물질 함량이 최소화된 친환경적인 오일(PAHs 함량이 3중량% 이하)을 이용해 폴리머를 제조_사용함으로써 환경 친화적인 고무 조성물을 얻었다. 실란 커플링제 함량이 3 중량부 미만 및 10 중량부 초과일 경우에는 연비 성능, 내마모 성능 및 제동 성능 등이 불리해지므로 상기의 범위를 만족하는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, an environmentally friendly rubber composition is obtained by using a polymer using an environmentally friendly oil (PAHs content of 3 wt% or less) having high purity, low temperature characteristics, and fuel efficiency, and minimizing harmful substance content as a softener. . When the content of the silane coupling agent is less than 3 parts by weight and more than 10 parts by weight, fuel efficiency, abrasion resistance, braking performance, and the like are disadvantageous, and the above range is preferably satisfied.
본 발명에서는 상기 조성 이외에도, 통상의 타이어 트레드 고무 조성물에 첨가되는 노화방지제, 가황제, 가류 촉진제 등의 첨가제를 첨가 할 수 있음은 물론이 다. In the present invention, of course, in addition to the above composition, additives such as anti-aging agents, vulcanizing agents, vulcanization accelerators, etc., which are added to ordinary tire tread rubber compositions can be added.
이하에 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명은 실시예에 의해 제한 되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited by the examples.
<실시예 및 비교예><Examples and Comparative Examples>
* 노화방지제 : 5 중량부, 산화아연 : 3 중량부, 스테아린산 : 1.5 중량부, 유황 : 2.5 중량부, 가류촉진제 : 2.0 중량부는 모든 비교예 및 실시예에 공통으로 사용하였다.* Antioxidant: 5 parts by weight, zinc oxide: 3 parts by weight, stearic acid: 1.5 parts by weight, sulfur: 2.5 parts by weight, vulcanization accelerator: 2.0 parts by weight was commonly used in all comparative examples and examples.
* 상기 원료고무로 사용되는 용액중합 S-SBR 및 유화 중합 E-SBR에는 하기 표 2와 같은 연화제를 포함한다. * Solution polymerization S-SBR and emulsion polymerization E-SBR used as the raw material rubber includes a softener as shown in Table 2 below.
표 1에 명시되어 있는 고무 조성물의 성능은 다음과 같은 방법으로 비교하였다. The performance of the rubber compositions specified in Table 1 was compared by the following method.
1) 내 마모성 지수 : 람본 마모 시험기로 시험, 지수가 클수록 내 마모성이 양호1) Abrasion Resistance Index: Tested by Rambon Abrasion Tester, the higher the index, the better the wear resistance.
2) 제동성능 및 연비 특성 : Rheometrics Dynamic Spectrometer로 측정, 지수 값이 클수록 제동 성능 및 연비 성능 양호2) Braking performance and fuel efficiency: measured by Rheometrics Dynamic Spectrometer, the larger the index value, the better the braking performance and fuel efficiency.
3) Handling 특성 : 발명에 제시된 고무 조성물을 타이어 트레드부에 적용하여 시험 타이어를 준비하고, 준비된 시험 타이어를 차량에 직접 장착하여 여러 가지 조종성 및 안정성을 평가한 결과로 수치가 높을수록 양호. (규격 : 195/65R15T)3) Handling characteristics: The test composition was prepared by applying the rubber composition proposed in the invention to the tire tread part, and the various testability and stability were evaluated by directly mounting the prepared test tire on the vehicle. (Specification: 195 / 65R15T)
[비교예 1]Comparative Example 1
표 1과 같이 용액중합 스타이렌 부타디엔 1 (S-SBR 1) 고무 82.5 중량부, 유화 중합 스타이렌 부타디엔 1 (E-SBR 1) 55중량부에 대하여 실리카 75 중량부, 실란 커플링제 6.5 중량부, 노화방지제 5 중량부, 산화아연 3 중량부, 스테아린산 1.5 중량부, 유황 2.5 중량부, 가류촉진제 2 중량부의 배합비로 배합하여 고무 조성물을 제조하여 이를 160℃ 에서 가류시켜 고무 시편을 제조하였다.As shown in Table 1, 82.5 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 1 (S-SBR 1) rubber, 75 parts by weight of silica, 6.5 parts by weight of silane coupling agent, and 55 parts by weight of emulsion-polymerized styrene butadiene 1 (E-SBR 1); 5 parts by weight of antioxidant, 3 parts by weight of zinc oxide, 1.5 parts by weight of stearic acid, 2.5 parts by weight of sulfur, 2 parts by weight of vulcanization accelerators were formulated to prepare a rubber composition, which was vulcanized at 160 ℃ to prepare a rubber specimen.
[비교예 2]Comparative Example 2
용액중합 스타이렌 부타디엔 2 (S-SBR 2) 고무 82.5 중량부, 유화 중합 스타이렌 부타디엔 2 (E-SBR 2) 55 중량부 사용하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 하여 시편을 제조하였다.A solution was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that 82.5 parts by weight of styrene butadiene 2 (S-SBR 2) rubber and 55 parts by weight of emulsion polymerization styrene butadiene 2 (E-SBR 2) were used.
[비교예 3]Comparative Example 3
용액중합 스타이렌 부타디엔 2 (S-SBR 2) 고무 68.75 중량부, 유화 중합 스타이렌 부타디엔 2 (E-SBR 2) 68.75중량부에 대하여 실리카 78 중량부, 실란 커플링제 7 중량부 사용하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 하여 시편을 제조하였다.68.75 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 2 (S-SBR 2) rubber, 68.75 parts by weight of emulsion polymerization styrene butadiene 2 (E-SBR 2) except that 78 parts by weight of silica and 7 parts by weight of silane coupling agent are used. Was prepared in the same manner as in Comparative Example 1.
[비교예 4][Comparative Example 4]
용액중합 스타이렌 부타디엔 2 (S-SBR 2) 고무 103.13 중량부, 유화 중합 스타이렌 부타디엔 2 (E-SBR 2) 34.38 중량부 사용하는 것을 제외하고는 비교예 3과 동일하게 하여 시편을 제조하였다.Solution polymerization Styrene butadiene 2 (S-SBR 2) 103.13 parts by weight of rubber, emulsified polymerization styrene butadiene 2 (E-SBR 2) 34.38 parts by weight, except that a specimen was prepared in the same manner as in Comparative Example 3.
[비교예 5][Comparative Example 5]
용액중합 스타이렌 부타디엔 2 (S-SBR 2) 고무 34.38 중량부, 용액중합 스타이렌 부타디엔 3 (S-SBR 3) 103.13 중량부에 대하여 실리카 81 중량부, 실란 커플링제 7.5 중량부 사용하는 제외하고는 비교예 4와 동일하게 하여 시편을 제조하였다.34.38 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 2 (S-SBR 2) rubber, 81 parts by weight of silica and 7.5 parts by weight of silane coupling agent based on 103.13 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 3 (S-SBR 3) A specimen was prepared in the same manner as in Comparative Example 4.
[비교예 6]Comparative Example 6
용액중합 스타이렌 부타디엔 4 (S-SBR 4) 103.13 중량부 사용하는 것을 제외하고는 비교예 5와 동일하게 하여 시편을 제조하였다.Solution polymerization Styrene Butadiene 4 (S-SBR 4) A specimen was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except for using 103.13 parts by weight.
[실시예 1]Example 1
용액중합 스타이렌 부타디엔 2 (S-SBR 2) 고무 68.75 중량부, 용액중합 스타이렌 부타디엔 3 (S-SBR 3) 68.75 중량부에 대하여 실리카 81 중량부, 실란 커플링제 7.5 중량부 사용하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 하여 시편을 제조하였다.68.75 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 2 (S-SBR 2) rubber, 81 parts by weight of silica and 7.5 parts by weight of silane coupling agent based on 68.75 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 3 (S-SBR 3) Was prepared in the same manner as in Comparative Example 1.
[실시예 2]Example 2
용액중합 스타이렌 부타디엔 2 (S-SBR 2) 고무 68.75 중량부, 용액중합 스타이렌 부타디엔 4 (S-SBR 4) 68.75 중량부에 대하여 실리카 81 중량부, 실란 커플링제 7.5 중량부 사용하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 하여 시편을 제조하였다.68.75 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 2 (S-SBR 2) rubber, 81 parts by weight of silica and 7.5 parts by weight of silane coupling agent, based on 68.75 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene 4 (S-SBR 4) Was prepared in the same manner as in Comparative Example 1.
1. Oil - A : PAH 함량이 3 중량% 이상, 동점도가 90, 아로마틱계 성분이 40 중량%, 나프텐계 성분이 35% 및 파라핀계 성분이 25 중량% 함유된 것이다.1.Oil-A: PAH content is 3% by weight or more, kinematic viscosity 90, aromatic components 40% by weight, naphthenic components 35% and paraffin components containing 25% by weight.
2. Oil - B : PAH 함량이 3 중량% 이하, 동점도가 95, 아로마틱계 성분이 20 중량%, 나프텐계 성분이 32% 및 파라핀계 성분이 48 중량% 함유된 것이다.2. Oil-B: PAH content is 3 wt% or less, kinematic viscosity is 95, aromatic component is 20 wt%, naphthenic component is 32% and paraffin component is 48 wt%.
3. Oil - C : PAH 함량이 3 중량% 이하, 동점도가 140, 아로마틱계 성분이 22 중량%, 나프텐계 성분이 22% 및 파라핀계 성분이 56 중량% 함유된 것이다.3. Oil-C: PAH content is 3 wt% or less, kinematic viscosity 140, aromatic components 22 wt%, naphthenic components 22% and paraffin components 56% by weight.
4. 제동성능 및 저연비 성능 : 0.5% strain, 10 Hz, Temp. sweep에 의하여 0℃ tanδ 및 60℃ tanδ를 측정.4. Braking performance and low fuel consumption: 0.5% strain, 10 Hz, Temp. Measure 0 ° C tanδ and 60 ° C tanδ by sweep.
Oil-A (Aromatic Oil), Oil-B (TDAE Oil) 및 Oil-C (SRAE Oil)는 구성 성분의 차이로 인해 유리전이화 온도(Tg)가 서로 달라 고무 조성물 내에서 서로 다른 성능을 발휘한다. Oil-B 및 Oil-C 경우는 Oil-A에 비하여 유리전이화 온도가 낮아 내마모 성능이나 연비 성능 측면에서 Oil-A에 비해 우수하지만 제동 성능 측면에서는 불리한 경향을 보인다. 그래서 이러한 Oil-B 및 Oil-C의 장점을 살리면서 단점을 보완하기 위해서 본 발명에서는 첫번째로, 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 2 ~ 4 및 E-SBR 2)의 미세 구조를 마모성능, 제동성능 및 조정안정성능에 유리하도록 고안하여 적용하였다. 이는 표 1의 비교예와 실시예의 성능 시험 결과에서 잘 나타나고 있다. Oil-A (Aromatic Oil), Oil-B (TDAE Oil), and Oil-C (SRAE Oil) exhibit different performances in rubber compositions due to different glass transition temperatures (Tg) due to different components. . Oil-B and Oil-C have lower glass transition temperatures than Oil-A, which is superior to Oil-A in terms of wear resistance and fuel efficiency, but has a disadvantage in terms of braking performance. Therefore, in order to supplement the disadvantages while utilizing the advantages of Oil-B and Oil-C, in the present invention, the microstructure of the styrene butadiene rubber (S-SBR 2 to 4 and E-SBR 2) is first worn and braked. It was designed and applied to favor performance and adjustment stability performance. This is shown well in the performance test results of Comparative Examples and Examples of Table 1.
우선, 비교예 2, 3, 4는 유화 중합 스타이렌 부타디엔 고무를 적용하였을 경우의 효과를 나타낸다. 두 번째로, 비교예 5 및 6에서 적정 고무 배합비를 벗어 날 경우 제동성능과 내마모성이 좋지 않았다. 세번째로, 실시예 1, 2에서 보듯이 연비성능과 마모성능의 저하를 가져오지 않으면서 제동성능이나 조정안정성을 향상시킬 수 있도록 적정 고무 배합비 적용 및 실리카를 적정량 응용함으로써 좀 더 성능을 향상 시킬 수 있는 기술을 획득하였다. First, the comparative examples 2, 3, and 4 show the effect at the time of applying an emulsion polymerization styrene butadiene rubber. Secondly, the brake performance and the abrasion resistance were not good when the rubber blending ratio was out of the comparative examples 5 and 6. Third, as shown in Examples 1 and 2, performance can be further improved by applying an appropriate rubber compounding ratio and applying an appropriate amount of silica so as to improve braking performance and adjusting stability without deteriorating fuel efficiency and wear performance. Acquired skills.
본 발명에서는 고무 조성물의 성능을 극대화 시키는 최적량의 충진제 사용 및 연비 성능의 저하 없이 내마모 성능, 제동 성능, 조정 안정성능이 향상 되도록 고안한 용액 중합 스타이렌 부타디엔 (S-SBR 3 및 S-SBR 4) 고무를 혼용함으로써 우수한 성능을 지닌 트레드 고무 조성물을 획득하였다.In the present invention, a solution polymerization styrene butadiene (S-SBR 3 and S-SBR) designed to improve wear resistance, braking performance, and adjustment stability without deteriorating fuel efficiency and using an optimal amount of filler to maximize the performance of the rubber composition. 4) A tread rubber composition having excellent performance was obtained by mixing rubber.
본 발명의 용액중합 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 2) 30~70 중량% 및 용액중합 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 3) 30~70 중량% 또는 용액중합 스타이렌 부타디엔 고무 (S-SBR 4) 30~70 중량%를 포함하는 원료고무 100 중량부에 대해, 보강성 충진제로 실리카 60 ~ 100 중량부, 실란 커플링제 3 ~ 10 중량부 포함하는 승용차용 타이어 트레드 고무 조성물은 내마모성, 연비성능 뿐만 아니라 제동성능, handling 성능에 우수한 효과가 있다. 30-70 wt% of solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR 2) and 30-70 wt% of solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR 3) or solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR 4) ) Tire tread rubber composition for passenger cars comprising 60 to 100 parts by weight of silica as a reinforcing filler and 3 to 10 parts by weight of silane coupling agent based on 100 parts by weight of raw rubber including 30 to 70% by weight, However, it has an excellent effect on braking performance and handling performance.
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