KR100827321B1 - 타이어 트레드 고무조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무, 바람직하게는 스티렌 함량이 10∼25wt％인 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되도록 하고, 상기 원료고무 및 저분자의 폴리부타디엔 레진(Polybutadine Resin)을 포함하도록 하여 젖은 노면에서의 제동력 특성의 감소 없이 마모특성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물을 제공하고자 한다.
폴리부타디엔 레진, 고무, 타이어
Description
본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무, 바람직하게는 스티렌 함량이 10∼25wt％인 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되도록 하고, 상기 원료고무 및 저분자의 폴리부타디엔 레진(Polybutadine Resin)을 포함하도록 하여 젖은 노면에서의 제동력 특성의 감소 없이 마모특성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물을 제공하고자 한다.
자동차 산업의 발전과 더불어 자동차 운행 도로환경 조건의 개선에 따라 소비자들의 타이어에 대한 요구 조건도 다양해지고 또한 고성능(High Performace)용 타이어의 개발이 요구되고 있다. 따라서 타이어 산업 또한 고성능 타이어 및 고스피드(High Speed) 타이어 개발에 많은 박차를 가하고 있다.
일반적으로 고속 주행용 타이어 트레드 고무조성물은 제동성 및 조종 안정성을 향상시키기 위해 각종 고스티렌 함유 스티렌 부타디엔 고무(High Styrene SBR)를 사용하거나 또는 과량의 고보강성 카본블랙 및 실리카 등을 사용하는 등의 사용 방법이 사용되었다. 그러나 고속주행시 제동성 및 조종 안정성 향상을 위해 고스티렌 함유 스티렌 부타디엔 고무(High Styrene SBR) 또는 과량의 고보강성 카본블랙 및 실리카를 사용시 트레드 고무조성물의 마모 성능을 하락시켜서 초고속 주행 타이어의 내구 성능을 하락시키는 문제를 야기시킨다. 이에 한편 스티렌(styrene) 함량이 작은 스티렌 부타디엔 고무(SBR)를 적용하면 젖은 노면에서 제동력 등의 성능이 하락하는 문제점이 있다.
본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무, 바람직하게는 스티렌 함량이 10∼25wt％인 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되도록 하고, 상기 원료고무 및 저분자의 폴리부타디엔 레진(Polybutadine Resin)을 포함하도록 하여 젖은 노면에서의 제동력 특성의 감소 없이 마모특성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물을 제공하고자 한다.
본 발명은 상기의 고무조성물로 이루어진 고무를 포함하는 타이어의 제공을 다른 목적으로 한다.
본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되도록 하고, 상기 원료고무 및 저분자의 폴리부 타디엔 레진(Polybutadine Resin)을 포함하도록 하여 젖은 노면에서의 제동력 특성의 감소 없이 마모특성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물을 나타낸다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무, 바람직하게는 스티렌 함량이 10∼25wt％인 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되도록 하고, 상기 원료고무 및 중량평균분자량이 500∼10,000인 폴리부타디엔 레진(Polybutadine Resin)을 포함하도록 하여 젖은 노면에서의 제동력 특성의 감소 없이 마모특성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물을 나타낸다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌 함량이 10∼25wt％ 함유하는 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되고, 상기 원료고무 100중량부에 대하여 중량평균분자량이 500∼10,000인 폴리부타디엔 레진 5∼15중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드 고무조성물을 나타낸다.
본 발명의 타이어용 고무조성물에서 원료고무는 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무, 바람직하게는 스티렌 함량이 10∼25wt％인 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무로 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어용 고무조성물에서 원료고무는 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무, 바람직하게는 스티렌 함량이 10∼25wt％인 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되도록 하고, 상기의 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무 이외에 천연고무, 합성고무 및 천연고무와 합성고무가 혼합된 혼합고무 중에서 선택 된 어느 하나 이상을 더 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어용 고무조성물에서 원료고무는 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무, 바람직하게는 스티렌 함량이 10∼25wt％인 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되도록 하고, 원료고무 100중량부 중에서 상기의 스티렌 함량이 적은 스티렌 부타디엔 고무 5∼95중량부 및 이외에 천연고무, 합성고무 및 천연고무와 합성고무가 혼합된 혼합고무 중에서 선택된 어느 하나 이상 5∼95중량부 사용할 수 있다.
상기에서 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 부틸고무, 할로겐화 부틸 고무, 이소프렌이 함유된 스티렌 부타디엔 고무, 니트릴을 포함하는 스티렌 부타디엔 고무, 네오프렌 고무 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기에서 원료고무의 일예로 스티렌 함량이 10∼25％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR)를 사용할 수 있다.
상기에서 원료고무의 일예로 원료고무 100중량부 중에 스티렌 함량이 20∼25％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 5∼95중량부, 천연고무 5∼95중량부를 사용할 수 있다.
상기에서 원료고무의 일예로 원료고무 100중량부 중에 스티렌 함량이 10∼25％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 5∼95중량부, 합성고무 5∼95중량부를 사용할 수 있다.
상기에서 원료고무의 일예로 원료고무 100중량부 중에 스티렌 함량이 10∼25 ％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 5∼95중량부, 천연고무 및 합성고무가 혼합된 혼합고무 5∼95중량부를 사용할 수 있다. 이때 혼합고무는 천연고무 및 합성고무가 1:9∼9:1의 중량비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 폴리부타디엔 레진(Polybutadine Resin)을 첨가하여 젖은 노면에서의 제동력 특성의 감소 없이 마모성능을 개선할 수 있으며, 또한 가류시 필수적인 가류제인 황의 함량을 감소시킬 수 있어 노화에 따라 유발되는 고무의 물성변화를 최소화시킬 수 있어 고무 초기의 성능을 고무의 수명이 끝날때까지 발휘할 수 있다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 폴리부타디엔 레진은 중량평균분자량이 500∼10,000인 폴리부타디엔 레진을 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 중량평균분자량이 500∼10,000인 폴리부타디엔 레진은 원료고무 100중량부에 대하여 5∼15중량부를 사용할 수 있다.
상기에서 중량평균분자량이 500∼10,000인 폴리부타디엔 레진을 원료고무 100중량부에 대하여 5중량부 미만 사용하면 폴리부타디엔 레진을 사용하는 의미가 없으며, 15중량부 초과하여 사용하는 경우 과량의 폴리부타디엔 레진의 적용인한 뚜렷한 효과의 상승이 없고, 고무의 물성이 하락할 우려가 있다. 따라서 본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 폴리부타디엔 레진은 원료고무 100중량부에 대하여 5∼15중량부를 사용하는 것이 좋다.
상기에서 폴리부타디엔 레진은 중량평균분자량이 500∼10,000인 폴리부타디엔 레진을 사용할 수 있다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 다양한 성분, 함량 등의 조건에 의해 타이어 트레드 고무조성물을 적용한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건의 타이어 트레드 고무조성물이 바람직함을 알 수 있었다.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 상기에서 언급한 원료고무, 폴리부타디엔 레진 이외에 종래 타이어용 고무조성물에 사용되는 보강충진제, 활성제, 노화방지제, 공정유, 가류제, 가류촉진제와 같은 각종 첨가제를 필요에 따라 적의 선택하여 소정의 함량으로 사용할 수 있다. 그러나 이들은 종래 타이어 트레드 고무조성물에 사용되는 일반적인 성분으로서 본원발명의 필수 구성성분이 아니므로 이하 자세한 내용은 생략하기로 한다.
한편 본 발명은 상기에서 언급한 타이어 트레드 고무조성물에 의해 제조된 고무를 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 타이어 트레드 고무조성물에 의해 제조된 고무를 함유하는 타이어를 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 타이어 트레드 고무조성물에 의해 제조된 고무를 트레드로 함유하는 타이어를 포함한다.
상기에서 타이어는 자동차용 타이어, 버스용 타이어, 트럭용 타이어, 항공기 용 타이어, 오토바이용 타이어 중에서 선택된 어느 하나를 나타낸다.
이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예, 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일실시예로서 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
<비교예1>
유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(Emulsion SBR A) 30중량부, 유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(Emulsion SBR B) 30중량부, 부타디엔 고무(BR) 20중량부 및 천연고무(NR) 20중량부로 구성된 원료고무 100중량부에 대하여 카본블랙(N103) 50중량부, 실리카 20중량부, 산화아연(ZnO#S) 3중량부, 노화방지제(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, RD) 2중량부, 왁스(Wax) 2중량부, 스테아린산(strearic acid) 2중량부를 밴버리 믹서에 넣고 혼련하여 고무배합물을 얻었다.
상기의 고무배합물에 가류제로서 유황 1.5 중량부, 촉진제(N-cyclohexyl-2-benzothiazol sulfonamide, CZ)1.4 중량부, 촉진제(Diphenylguanidine, DPG) 0.2중량부를 첨가하고 160℃에서 20분 동안 가류하여 고무 시편을 제조하였다.
하기 표 1에 상기 비교예1의 고무 조성을 정리하여 나타내었다.
<비교예2>
유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(Emulsion SBR B) 70중량부, 부타디엔 고무 30중량부로 이루어진 원료고무 100중량부를 사용하는 것을 제외하고는 상기 비교예1과 동일한 방법으로 고무시편을 제조하였다.
<실시예>
유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(Emulsion SBR B) 70중량부, 부타디엔 고무(BR) 30중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 카본블랙(N103) 50중량부, 실리카(Z-175) 20중량부, 산화아연(ZnO#S) 3중량부, 노화방지제(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, RD) 2중량부, 왁스(Wax) 2중량부, 스테아린산(strearic acid) 2중량부, ricon resin(Ricon Resins, Inc) 10중량부를 밴버리 믹서에 넣고 혼련하여 고무배합물을 얻었다.
상기의 고무배합물에 가류제로서 유황 1.5 중량부, 촉진제(CZ) 1.4 중량부, 촉진제(DPG) 0.2중량부를 첨가하고 160℃에서 20분 동안 가류하여 고무 시편을 제조하였다.
하기 표 1에 상기 실시예의 고무 조성을 정리하여 나타내었다.
표 1. 비교예 및 실시예의 고무 조성(단위: 중량부)
| 항목 | 비교예 | 비교예 2 | 실시예 |
| Emulsion SBR A | 30 | - | - |
| Emulsion SBR B | 30 | 70 | 70 |
| BR | 20 | 30 | 30 |
| 천연고무 | 20 | - | - |
| Ricon resin | - | - | 10 |
| 카본블랙(N103) | 50 | 50 | 50 |
| 실리카 | 20 | 20 | 20 |
| 산화아연 | 3 | 3 | 3 |
| 노화방지제 | 2 | 2 | 2 |
| 왁스 | 2 | 2 | 2 |
| 스테아린산 | 2 | 2 | 2 |
| 가류제 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 가류촉진제(CZ) | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
| 가류촉진제(DPG) | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
* SBR A : 스티렌 함량이 40.5％, 유리전이온도(Tg)가 -30℃인 유화중합 스티렌 부타디엔 고무
* SBR B : 스티렌 함량이 23.5％, 유리전이온도(Tg)가 -49℃인 유화중합 스티렌 부타디엔 고무
* ricon resin : Ricon Resins, Inc의 상품명으로 중량평균분자량이 1000인 폴리부타디엔 레진
<시험예>
상기 비교예 및 실시예에서 제조한 고무시편을 ASTM 관련규정에 의하여 레오미터(Rhoemeter), 인장물성, 동적물성 등의 물성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.
표 2. 비교예 및 실시예의 고무 시편의 물성
| 항목 | 비교예1 | 비교예2 | 실시예 | |
| 레오미터 | max torque | 27.3 | 22.4 | 21.6 |
| T40(분) | 4.7 | 4.8 | 4.9 | |
| END CURE | 8.6 | 8.5 | 8.4 | |
| 인장강도 | 경도(shore A) | 74 | 72 | 74 |
| 300％모듈러스(kg/cm2) | 156 | 140 | 157 | |
| 인장강도(kg/cm2) | 200 | 190 | 210 | |
| 신율(％) | 530 | 520 | 515 | |
| 동적물성 | Tan δ0℃ | 0.353 | 0.308 | 0.363 |
| Tan δ70℃ | 0.170 | 0.189 | 0.165 | |
| DIN 마모(g) | 0.126 | 0.105 | 0.100 | |
* Tan δ(0℃) : 타이어의 성능 중 젖은 상태의 제동력(wet traction) 특성을 예측할 수 있는 값으로, 수치가 높을수록 우수하다.
* Tan δ(70℃) : 타이어의 성능 중 회전저항 특성을 예측할 수 있는 값으로, 수치가 낮을수록 우수하다.
* DIN 마모 : 마모된 양을 나타낸 것으로 수치가 낮을 수로 마모특성이 우수함을 의미한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기 표 2의 결과에서와 같이 저스티렌 함유 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무에 포함되고, 폴리부타디엔 레진을 포함하는 실시예 고무는 비교예의 고무에 비해 동등 수준 이상의 인장물성을 가지는 한편, 젖은 노면에서의 제동력 특성, 회전저항 특성, 내마모특성이 우수함을 알 수 있었다.
Claims (3)
- 타이어 트레드 고무조성물에 있어서,스티렌 함량이 10∼15wt％인 스티렌 부타디엔 고무 5∼40중량부와 천연고무 60∼95중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 중량평균분자량이 500∼2,000인 폴리부타디엔 레진 5∼15중량부 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드 고무조성물.
- 삭제
- 특허청구범위 제1항의 고무조성물로 이루어진 고무를 포함하는 타이어.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070029984A KR100827321B1 (ko) | 2007-03-27 | 2007-03-27 | 타이어 트레드 고무조성물 |
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|---|---|
| KR100827321B1 true KR100827321B1 (ko) | 2008-05-07 |
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR20020037588A (ko) * | 2000-11-15 | 2002-05-22 | 조충환 | 타이어 트레드용 고무 조성물 |
| KR20020076063A (ko) * | 2001-03-27 | 2002-10-09 | 금호산업 주식회사 | 분산성이 향상된 실리카로 보강된 타이어용 ｓｂｒ고무조성물 |
| KR20030092376A (ko) | 2002-05-29 | 2003-12-06 | 금호타이어 주식회사 | 마른 노면과 젖은 노면에서의 제동거리 특성이 우수한트레드 고무조성물 |
| KR20030092372A (ko) | 2002-05-29 | 2003-12-06 | 금호타이어 주식회사 | 승용차 타이어용 트레드 고무조성물 |
| KR20050120026A (ko) | 2004-06-18 | 2005-12-22 | 한국타이어 주식회사 | 타이어 트레드용 고무 조성물 |
-
2007
- 2007-03-27 KR KR1020070029984A patent/KR100827321B1/ko active IP Right Grant
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