KR101293464B1 - 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 - Google Patents

타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명의 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어는 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지를 포함한다. 상기 타이어용 고무 조성물은 좋지 않은 냄새를 줄일 수 있고, 가공성, 인장특성, 회전저항 특성, 저변형 특성 등을 적절한 수준인 타이어용 고무 조성물을 제공할 수 있다.

Description

타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 냄새를 저감하면서도 가공성, 인장특성, 회전저항 특성, 저변형 특성 등을 적절한 수준으로 유지할 수 있는 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.
최근 자동차의 성능이 고성능화, 다양화됨에 따라 타이어 대한 소비자의 요구 성능도 점차 높아지고 있다. 소비자들은 특정한 몇몇의 성능이 우수한 타이어보다는 동시에 여러 가지 우수한 성능을 겸비한 타이어를 선호하는 추세에 있으며, 타이어의 각 부위마다 요구되는 다양한 성능을 향상시키기 위하여 새로운 소재의 활용 등 다양한 방법을 통한 적극적인 연구가 수행되고 있다.
일반적으로 타이어의 각 성능들은 한 가지 성능을 향상시키면 다른 한 가지 성능은 저하되는 현상, 즉 상충적(trade off)특성을 보이기 때문에 최근에는 한 가지 성능을 향상시키면서 다른 한 가지 성능 저하를 최소화시키거나 나아가 동시에 여러 가지 성능들을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
이와 더불어 환경에 대한 관심도가 높아지면서 이에 대한 대책 마련이 기술 진보에 있어서 중요한 관건이 되며 이러한 환경 관련 이슈들이 고무 산업 전반에 있어서 주요 문제로 등장하고 있다.
예를 들면, 방향족 오일 안에 폴리사이클릭 아로마틱(Poly Cyclic Aromatics; PCAs) 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 DMSO(Dimethylsulfoxide) 추출법에 의해 추출하여 오일 내의 폴리사이클릭 아로마틱 함량이 3중량% 이상일 경우 판매를 금지한다는 제도를 2010년 1월 1일부터 시행하고 있다.
타이어 제조 공정 중 가류 공정에서 니트로사민(Nitrosamine)이 발생하는데, 이 물질은 발암성 물질로 환경 규제 대상이며, 현재 독일 정부는 니트로사민 수준(Nitrosamine level)을 2.5ug/ml로 규제하고 있으며, 고무산업(Rubber factory)에서는 1ug/㎥ 이하로 지킬 것을 규정하고 있는 실정이다.
또한, 타이어용 고무는 원료고무와 기타 첨가물 등의 재료를 혼련기에서 기계적으로 믹싱하여 만들어지는데, 이러한 혼련 과정에서 발생하는 열에 의해 고무 특유의 냄새가 유발될 수 있다.
최근의 친환경적인 이슈들이 많아지면서 고무에서 발생하는 이러한 냄새에 대해서도 부각되고 있다. 타이어의 여러 부분 중에서 특히 비드부는 응력이 집중되는 부분으로써, 부분적으로 열을 많이 받으며 림 내측에서 차량 하중을 견디고, 비드와 카카스를 고정하는 역할을 하므로, 높은 경도가 요구되는 부분이다. 따라서, 이러한 타이어의 비드에는 높은 경도를 부여하기 위하여 보강성 레진(Resin)의 사용하고 있으며, 이로 인하여 발생하는 냄새가 심한 수준이다.
특히, 타이어용 고무 조성물에서 보강제의 하나로 사용하는 캐슈 넛 변성 수지(Cashew Nut modified Resin)는 고강도의 냄새를 유발하여 작업자의 작업 환경에 좋지 않은 영향을 주어 작업 능률을 떨어뜨리기도 한다.
본 발명의 목적은 좋지 않은 냄새를 줄인 타이어용 고무 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 좋지 않은 냄새를 줄이면서도 가공성, 인장특성, 회전저항 특성, 저변형 특성 등을 적절한 수준으로 유지할 수 있는 타이어용 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 타이어용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어용 고무 조성물은 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지를 포함한다.
상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 상기 m-크레졸이 1 중량% 이하로 포함된 것일 수 있다.
상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 하기 화학식1 내지 화학식3으로 표시되는 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식1]
Figure 112010051163933-pat00001
[화학식2]
Figure 112010051163933-pat00002
[화학식3]
Figure 112010051163933-pat00003
상기 화학식1 내지 3에서, 상기 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 상기 m 및 l은 각각 독립적으로 1 내지 2의 정수이다.
상기 타이어용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지 3 내지 22 중량부, 그리고 메틸렌 공여체 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 원료고무는 천연고무 50 내지 90 중량부 및 스티렌 부타디엔 고무 10 내지 50 중량부를 포함하고, 충진제를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 35 내지 115 중량부로 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 메틸렌 공여체는 헥사메틸렌테트라아민, 헥사메톡시메틸멜라민, 2-니트로-2-메틸프로판올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 충진제는 질소흡착 비표면적이 80 내지 90 m2/g인 제1 카본블랙과 질소흡착 비표면적이 30 내지 40 m2/g인 제2 카본블랙을 포함하고, 상기 충진제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 상기 제1 카본블랙을 5 내지 45 중량부, 그리고 제2 카본블랙을 30 내지 70 중량부로 포함하는 것일 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 가류제 0.5 내지 5 중량부, 가류촉진제 0.5 내지 4.0 중량부, 그리고 연화제 3 내지 8 중량부를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 타이어용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명이 타이어용 고무 조성물은 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지를 포함한다. 상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 m-크레졸이 1 중량% 이하로 포함된 것일 수 있다.
상기 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 일반적으로 25 내지 35 중량%의 m-크레졸이 포함되어 있고, 이로 인하여 좋지 않은 냄새가 발생한다. 따라서, 본 발명에서는 정제과정을 통하여 m-크레졸을 제거한 캐슈 넛 변성 노볼락 수지를 사용하여 타이어용 고무 조성물의 좋지 않은 냄새를 줄일 수 있다.
상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 하기 화학식1 내지 화학식3으로 표시되는 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 것일 수 있다.
[화학식1]
Figure 112010051163933-pat00004
[화학식2]
Figure 112010051163933-pat00005
[화학식3]
Figure 112010051163933-pat00006
상기 화학식1 내지 3에서, 상기 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, 상기 m 및 l은 각각 독립적으로 1 내지 2의 정수이다.
상기 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 캐슈 오일의 개질 비율이 30 내지 50 중량%인 것일 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 상기 m-크레졸(m-cresol)이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지 10 내지 22 중량부, 그리고 메틸렌 공여체 0.5 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 노볼락형 페놀 수지에서 m-크레졸(m-cresol)이 제거된 것이다.
고강도의 고무를 제조하기 위한 타이어용 고무 조성물은 보강성 수지를 포함할 수 있고, 이러한 보강성 수지인 케슈 넛 변성 노볼락 수지에는 m-크레졸이 포함되어 있는데, 상기 m-크레졸은 특유의 냄새를 발생시켜서 고무 전체의 냄새에 영향을 주게 된다.
그러나, m-크레졸을 제거한 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 타이어용 고무 조성물에 사용되는 보강성 레진의 기능을 하면서도 특유의 좋지 않은 냄새의 유발을 감소시킬 수 있다.
상기 캐슈 넛 변성 페놀 수지는 다양한 방법으로 제조할 수 있는데, 예를 들어, 산 촉매를 사용하며 페놀, 크레졸, 레조시놀 등을 포름알데히드, 파라포름알데히드 또는 벤즈알데히드 등의 알데히드와 반응시킨 후, 캐슈 오일로 개질시켜 제조할 수도 있다. 상기 산 촉매로는 옥살산, 염산, 황산 및 p-톨루엔 설폰산 등을 사용할 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 상기 m-크레졸을 제거한 캐슈 넛 변성 노볼락 수지를 원료고무 100 중량부에 대하여 3 내지 22 중량부로 포함할 수 있고, 바람직하게 10 내지 20 중량부로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게 12 내지 18 중량부로 포함할 수 있다.
상기 m-크레졸을 제거한 캐슈 넛 변성 노볼락 수지를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 3 중량부 미만으로 포함하는 경우 캐슈 넛 변성 노볼락 수지에 의한 보강효과가 미미할 수 있고, 22 중량부를 초과하여 포함하는 경우 가공성이 불리해질 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 메틸렌 공여체를 0.5 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 상기 메틸렌 공여체는 상기 보강성 수지의 열가소성 특징을 나타내도록 해줄 수 있다. 또한, 상기 메틸렌 공여체를 상기 보강성 수지와 함께 고무 조성물에 포함하는 경우에는 경도(hardness), 인성(toughness), 강성(stiffness), 찢김저항성(tear resistance) 등의 물성을 향상시킬 수 있다.
상기 메틸렌 공여체는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게 0.6 내지 2 중량부로 포함할 수 있다.
상기 메틸렌 공여체를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 미만으로 포함하는 경우에는 상기 메킬렌 공여체를 포함하는 효과가 미미할 수 있고, 5 중량부를 초과하여 사용하는 경우에는 가공성이 저하될 수 있다.
상기 메틸렌 공여체는 헥사메틸렌테트라아민, 헥사메톡시메틸멜라민, 2-니트로-2-메틸프로판올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 원료고무는 천연 고무, 합성 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 천연 고무는 일반적인 천연 고무 또는 변성 천연 고무일 수 있다.
상기 일반적인 천연 고무는 천연 고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연 고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 천연 고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하는 천연 고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등, 트랜스-1,4-이소프렌을 주체로서 포함하는 천연 고무도 포함할 수 있다.
상기 변성 천연 고무는, 상기 일반적인 천연 고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연 고무로는 에폭시화 천연 고무(ENR), 탈단백 천연 고무(DPNR), 수소화 천연 고무 등을 들 수 있다.
상기에서 합성 고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 변성 부타디엔 고무, 클로로 술폰화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로 하이드린 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 수소화된 니트릴 고무, 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 변성 니트릴 부타디엔 고무, 클로리네이티드 폴리에틸렌 고무, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(SEBS) 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌디엔(EPDM) 고무, 하이팔론 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 고무, 아크릴 고무, 히드린 고무, 비닐 벤질 클로라이드 스티렌 부타디엔 고무, 브로모 메틸 스티렌 부틸 고무, 말레인산 스티렌 부타디엔 고무, 카르복실산 스티렌 부타디엔 고무, 에폭시 이소프렌 고무, 말레인산 에틸렌 프로필렌 고무, 카르복실산 니트릴 부타디엔 고무, 브로미네이티드 폴리이소부틸 이소프렌-코-파라메틸 스티렌(BIMS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 원료고무는 바람직하게 천연고무 및 스티렌 부타디엔 고무를 포함한 것일 수 있다.
상기 스티렌 부타디엔 고무는 유화중합 스티렌 부타디엔 고무, 용액중합 스티렌 부타디엔 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있고, 바람직하게 상기 스티렌 부타디엔 고무는 유화중합 스티렌 부타디엔 고무일 수 있다. 상기 스티렌 부타디엔 고무로 상기 유화중합 스티렌 부타디엔 고무를 사용하는 경우에는 스코치 안정성 및 용이한 가공성을 확보할 수 있다.
상기 유화중합 스티렌 부타디엔 고무는 스티렌 함량이 20 내지 28 중량%이고, 부타디엔 내의 비닐 함량이 18 중량% 이상인 것일 수 있다. 상기 범위의 스티렌과 부타디엔 내의 비닐 함량을 갖는 유화중합 스티렌 부타디엔 고무를 사용하는 경우에는 연비 성능과 가공성이 우수해질 수 있다.
상기 유화중합 스티렌 부타디엔 고무는 유리전이온도가 -55 내지 -45℃인 것일 수 있다. 상기 범위의 유리전이온도를 갖는 유화중합 스티렌 부타디엔 고무를 사용하는 경우에는 회전 저항 성능을 확보할 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 비드용으로 사용하는 경우 특히 상기 원료고무는 천연고무 50 내지 90 중량부 및 스티렌 부타디엔 고무 10 내지 50 중량부를 포함할 수 있고, 더욱 바람직하게 천연고무 65 내지 85 중량부 및 스티렌 부타디엔 고무 15 내지 35 중량부를 포함할 수 있다.
상기 비드용으로 사용되는 타이어용 고무 조성물에서 상기 원료고무로 상기 천연고무를 90 중량부를 초과하여 포함하는 경우 가공성의 측면에서 불리할 수 있고, 50 중량부 미만으로 포함하는 경우에는 천연고무를 통한 특유의 인장 강도의 향상의 효과가 미미할 수 있다.
상기 원료고무로 상기 스티렌 부타디엔 고무를 50 중량부 초과로 포함하는 경우에는 인장 강도 등의 물성이 저하될 수 있고, 상기 스티렌 부타디엔 고무를 10 중량부 미만으로 사용하는 경우 가공성이 불리 할 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 충진제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 35 내지 115 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게 55 내지 95 중량부로 포함될 수 있다.
상기 충진제를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 35 중량부 미만으로 포함하는 경우에는 충진제에 의한 보강효과가 미미할 수 있고, 115 중량부를 초과하여 포함하는 경우에는 가공성 등의 고무의 물성이 저하될 수 있다.
상기 충진제로는 카본블랙 및 실리카로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 바람직하게 카본블랙을 사용할 수 있다.
상기 카본블랙은 타이어용 고무 조성물에 사용되는 통상의 카본블랙을 사용할 수 있고, 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 30 내지 300m2/g일 수 있고, DBP(n-dibutyl phthalate) 흡유량이 60 내지 180cc/100g 일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 카본블랙의 대표적인 예로는 N110, N121, N134, N220, N231, N234, N242, N293, N299, S315, N326, N330, N332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990 또는 N991 등을 들 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물이 비드용인 경우에는 바람직하게 상기 충진제는 질소흡착 비표면적이 80 내지 90 m2/g인 제1 카본블랙과 질소흡착 비표면적이 30 내지 40 m2/g인 제2 카본블랙을 포함하고, 상기 충진제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 상기 제1 카본블랙을 5 내지 45 중량부, 그리고 제2 카본블랙을 30 내지 70 중량부로 포함하는 것일 수 있고, 더욱 바람직하게 상기 충진제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 상기 제1 카본블랙을 15 내지 35 중량부, 그리고 제2 카본블랙을 40 내지 60 중량부로 포함할 수 있다.
상기 타이어 비드용 고무 조성물로 상기 질소흡착 비표면적을 갖는 상기 제1 카본블랙과 상기 제2 카본블랙을 동시에 상기 함량의 범위로 사용하는 경우에는 적절한 보강성과 물성을 가지면서도 가공성이 우수할 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 카본블랙 이외의 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 충진제는 실리카, 탄산칼슘, 점토(수화규산알루미늄), 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 가류제를 더 포함할 수 있다.
상기 가류제로는 유황계 가류제, 유기 과산화물, 수지 가류제, 산화마그네슘 등의 금속산화물을 사용할 수 있다.
상기 유황계 가류제는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(colloid) 황 등의 무기 가류제와, 테트라메틸티우람 디설파이드(tetramethylthiuram disulfide, TMTD), 테트라에틸티우람 디설파이드(tetraethyltriuram disulfide, TETD), 디티오디모르폴린(dithiodimorpholine) 등의 유기 가류제를 사용할 수 있다. 상기 유황 가류제로는 구체적으로 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있다.
상기 유기 과산화물은 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠, t-부틸퍼옥시벤젠, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, 1,1-디부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산, n-부틸-4,4-디-t-부틸퍼옥시발레레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 적절한 가황 효과로서 원료 고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해주기 위하여 상기 가류제를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부로 더 포함할 수 있고, 비드용으로 사용하는 경우에는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1.5 내지 2.7 중량부로 더 포함할 수 있다.
상기 가류제를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1.5 내지 2.7 중량부로 사용하는 경우에는 상기 보강성 수지 및 메틸렌 공여체와의 가교반응으로 얻어지는 높은 경도를 고려하여 다소 가류제의 사용량을 줄일 수 있고, 비드에 필요한 경도 및 모듈러스의 수준을 갖는 비드용 고무 조성물을 얻을 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 가류촉진제를 더 포함할 수 있다.
상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다.
상기 가류촉진제로는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 크산테이트계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 술펜아미드계 가류촉진제로는, 예컨대 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드, N-(1,1-디메틸에틸)-2-벤조티아졸 술펜아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 술펜아미드계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 티아졸계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아질디설파이드(MBTS), 2-머캅토벤조티아졸의 나트륨염, 2-머캅토벤조티아졸의 아연염, 2-머캅토벤조티아졸의 구리염, 2-머캅토벤조티아졸의 시클로헥실아민염, 2-(2,4-디니트로페닐)머캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸4-모르폴리노티오)벤조티아졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티아졸계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 티우람계 가류촉진제로는, 예컨대 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티우람계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 티오우레아계 가류촉진제로는, 예컨대 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티오우레아계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 구아니딘계 가류촉진제로는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 구아니딘계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 디티오카르밤산계 가류촉진제로는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리딘의 착염, 헥사데실이소프로필디티오카르밤산아연, 옥타데실이소프로필디티오카르밤산아연 디벤질디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르밤산피페리딘, 디메틸디티오카르밤산셀레늄, 디에틸디티오카르밤산텔루늄, 디아밀디티오카르밤산카드뮴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 디티오카르밤산계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 가류촉진제로는, 예컨대 아세트알데히드-아닐린 반응물, 부틸알데히드-아닐린 축합물, 헥사메틸렌테트라민, 아세트알데히드-암모니아 반응물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 이미다졸린계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물을 사용할 수 있고, 상기 크산테이트계 가류촉진제로는, 예컨대 디부틸크산토겐산아연 등의 크산테이트계 화합물을 사용할 수 있다.
상기 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 4.0 중량부로 포함될 수 있고, 상기 타이어용 고무 조성물을 비드용으로 사용하는 경우에는 1 내지 2 중량부로 포함될 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 연화제를 더 포함할 수 있다.
상기 연화제는 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위하여 또는 가황 고무의 경도를 저하시키기 위하여 고무 조성물에 첨가되는 오일류 기타 재료를 의미한다.
상기 연화제로는 석유계 오일, 식물유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 석유계 오일로는 파라핀계 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 파라핀계 오일의 대표적인 예로 미창 오일 주식회사의 P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6 등을 들 수 있고, 상기 나프텐계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 N-1, N-2, N-3 등을 들 수 있으며, 상기 방향족계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 A-2, A-3 등을 들 수 있다.
그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 상기 방향족계 오일에 포함된 폴리사이클릭 아로마틱 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)의 함량이 3 중량% 이상일 때는 암 유발 가능성이 높은 것으로 알려진바, TDAE(treated distillate aromatic extract) 오일, MES(mild extraction solvate) 오일, RAE(residual aromatic extract) 오일 또는 중질 나프텐성 오일을 바람직하게 사용할 수 있다.
특히, 상기 연화제로서 사용하는 오일은 상기 오일 전체에 대하여 PAHs 성분의 총 함량이 3중량% 이하이고, 동점도가 95℃ 이상(210 ℉ SUS), 연화제 내의 방향족 성분이 15 내지 25중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58중량%인 TDAE 오일을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 TDAE 오일은 상기 TDAE 오일을 포함한 타이어 트레드의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.
상기 식물유지로는 피마자유, 면실유, 아마인유, 카놀라유, 대두유, 팜유, 야자유, 낙화생유, 파인유, 파인타르, 톨유, 콘유, 쌀겨기름, 홍화유, 참기름, 올리브유, 해바라기유, 팜핵유, 동백유, 호호바유, 마카다미아너트유, 사플라워 오일, 동유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 연화제는 고무 조성물의 가공성을 용이하게 하기 위하여 원료 고무 100 중량부에 대하여 0 내지 150 중량부로 사용할 수 있고, 상기 타이어용 고무 조성물을 비드용으로 사용하는 경우에는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 3 내지 8 중량부로 포함할 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류촉진조제, 커플링제, 노화방지제 등의 각종의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 각종의 첨가제는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 이들의 함량은 통상적인 타이어용 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.
상기 가류촉진조제는 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 무기계 가류촉진조제, 유기계 가류촉진조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 무기계 가류촉진조제로는 산화아연(ZnO), 탄산아연(zinc carbonate), 산화마그네슘(MgO), 산화납(lead oxide), 수산화 칼륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 유기계 가류촉진조제로는 스테아르산, 스테아르산 아연, 팔미트산, 리놀레산, 올레산, 라우르산, 디부틸 암모늄-올레이트(dibutyl ammonium oleate), 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
특히, 상기 가류촉진조제로서 상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용할 수 있으며, 이 경우 상기 산화아연이 상기 스테아르산에 녹아 상기 가류촉진제와 유효한 복합체(complex)를 형성하여, 가황 반응 중 유리한 황을 만들어냄으로써 고무의 가교 반응을 용이하게 한다.
상기 가류촉진조제는 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 하기 위하여 원료 고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
상기 커플링제로는 설파이드계 실란 화합물, 머캅토계 실란 화합물, 비닐계 실란 화합물, 아미노계 실란 화합물, 글리시독시계 실란 화합물, 니트로계 실란 화합물, 클로로계 실란 화합물, 메타크릴계 실란 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 설파이드계 실란 화합물은 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)테트라설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)테트라설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)트리설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)트리설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)트리설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)트리설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)디설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)디설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)디설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)디설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)디설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리메톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 머캅토계 실란 화합물은 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 비닐계 실란 화합물은 에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 아미노계 실란 화합물은 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 글리시독시계 실란 화합물은 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 니트로계 실란 화합물은 3-니트로프로필트리메톡시실란, 3-니트로프로필트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 클로로계 실란 화합물은 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 2-클로로에틸트리메톡시실란, 2-클로로에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 메타크릴계 실란 화합물은 γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 디메틸메톡시실란 및 이들의 조합로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 노화방지제는 산소에 의해서 타이어가 자동 산화되는 연쇄반응을 정지시키기 위하여 사용되는 첨가제이다. 상기 노화방지제로는 아민계, 페놀계, 퀴놀린계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염, 왁스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
상기 아민계 노화방지제로는 N-페닐-N'-(1,3-디메틸)-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디아릴-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-사이클로헥실 p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-옥틸-p-페닐렌디아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 페놀계 노화방지제로는 페놀계인 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-이소부틸리덴-비스(4,6-디메틸페놀), 2,6-디-t-부틸-p-크레졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 퀴놀린계 노화방지제로는 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 및 그 유도체를 사용할 수 있고, 구체적으로 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-아닐리노-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-도데실-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 왁스로는 파라핀계 왁스, 왁시 하이드로카본, 마이크로 크리스탈린 왁스를 사용할 수 있다.
상기 노화방지제로는 N-(1,3-디메틸부틸)-N-페닐-p-페닐렌디아민(N-(1,3-Dimethybutyl)-N-phenyl-p-phenylenediamine, 6PPD), N-페닐-n-이소프로필-p-페닐렌디아민(N-phenyl-n-isopropyl-p-phenylenediamine, 3PPD), 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린(Poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, RD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 노화방지제는 노화 방지 작용 이외에 고무에 대한 용해도가 커야 하고, 휘발성이 작고 고무에 대하여 비활성이어야 하며, 가황을 저해하지 않아야 한다는 등의 조건을 고려할 때, 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 0 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 타이어용 고무 조성물은 친환경 재료를 응용한 기술 개발을 통하여 m-크레졸(m-cresol)이 제거된 수지(Resin)를 포함하여 냄새가 저감된 친환경적인 고무 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물은 적절한 함량의 메틸렌 공여체와 가류제를 사용하여 고경도 및 저변형, 저발열성능이 우수하면서도 냄새가 저감되어 환경 친화적인 타이어 비드용 고무 조성물을 제공할 수 있다.
상기 타이어용 고무 조성물은 타이어를 구성하는 다양한 고무 구성 요소에 포함될 수 있다. 상기 고무 구성 요소로는 트레드(트레드 캡 및 트레드 베이스), 사이드월, 사이드월 삽입물, 에이펙스(apex), 채퍼(chafer), 와이어 코트 또는 이너라이너 등을 들 수 있다. 바람직하게 타이어 비드용 고무 조성물로 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어용 고무 조성물을 이용하여 제조된다. 상기 타이어용 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조하는 방법은 종래에 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.
상기 타이어는 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있으며, 레디얼 타이어인 것이 바람직하다.
본 발명의 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어는 좋지 않은 냄새를 저감하면서도 가공성, 인장특성, 회전저항 특성, 저변형 특성 등을 적절한 수준으로 유지할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[ 제조예 : 고무 조성물의 제조]
다음 표1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 및 비교예에 따른 타이어 트레드 고무 조성물을 제조하였다. 타이어 트레드 고무 조성물의 제조는 통상의 타이어 트레드 고무의 제조방법에 따랐다.
항목 비교예1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
천연고무 80 80 80 80 80
E-SBR 1) 20 20 20 20 20
카본 블랙 A 2) 30 30 30 30 30
카본 블랙 B 3) 45 45 45 45 45
캐슈 넛 수지 A 4) 14 - - - -
캐슈 넛 수지 B 5) - 14 18 14 14
연화제 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
HMTA 6) 0.8 0.8 0.8 1.3 1.3
가류 촉진제 7) 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
가류제(황) 3 3 3 3 2.5
(단위: 중량부)
1) S-SBR: 스티렌 함량이 20 내지 28 중량%이고, 부타디엔 내의 비닐 함량이 18% 이상이며, 유리전이온도가 -55 내지 -45 ℃인 유화중합 스티렌 부타디엔 고무
2) 카본 블랙 A: N2SA(m2/g)이 80 내지 90인 카본블랙
3) 카본 블랙 B: N2SA(m2/g)이 30 내지 40인 카본블랙
4) 캐슈 넛 수지 A(Cashew Net Resin A): m-cresol을 제거하지 않아서 m-cresol을 25 내지 35 중량%로 포함하는 캐슈 넛 변성 수지
5) 캐슈 넛 수지 B(Cashew Net Resin B): m-cresol을 제거하여 m-cresol을 1 중량% 미만으로 포함한 캐슈 넛 변성 수지
6) HMTA: 메틸렌 공여체로 헥사메틸렌테트라아민 (Hexamethylenetetramine)
7) 가류촉진제: N-(1,1-디메틸에틸)-2-벤조티아졸 술펜아미드 (NS, N-(1,1-DIMETHYLETHYL)-2-BENZOTHIAZOLE SULFENAMIDE)
상기 실시예 및 비교예의 고무 조성물로 제조한 시편으로 냄새강도를 측정하였다. 하기 SOQ(Sum of Odor Quotient)는 검출된 성분의 농도를 해당 물질의 후각 감지 최소 농도로 나눈 값을 의미하고, SOQ값이 클수록 냄새 강도가 강함을 의미한다.
후각감지 최소농도는 페놀(Phenol)의 경우 0.0056 ppm, 크레졸(Cresol)의 경우는 0.000054 ppm이다.
항목 비교예 1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
농도(ppm) 페놀 20 14 19 13 12
크레졸 48 5 9 6 4
냄새 강도
(SOQ)		 페놀 3200 2100 2900 1900 1700
크레졸 830,000 75,000 135,000 90,000 60,000
상기 표2를 참조하면, 비교예1의 경우는 페놀의 경우 SOQ 값이 페놀의 경우는 3200, 크레졸의 경우는 830,000으로 상당히 강한 냄새가 발생함을 알 수 있었다. 그러나, 본 발명의 m-크레졸이 제거된 수지를 사용한 실시예1 내지 4의 경우에는 모두 페놀과 크레졸의 농도 및 냄새 강도가 현저하게 줄어들었다. 실시예2의 경우에는 비교예1보다 캐슈 넛 변성 수지의 함량이 높음에도 불구하고, 페놀 및 크레졸의 농도 및 냄새 강도가 낮게 나타났다.
특히, 실시예4의 경우에는 SOQ가 페놀의 경우가 1700, 크레졸의 경우가 60,000으로 페놀의 경우는 페놀의 냄새가 약 46%가, 크레졸의 경우에는 약 92%가 감소하여 비교예1 대비 약 7% 수준에 불과하여 현저하게 냄새가 감소하였음을 알 수 있었다.
하기 표3에 상기 표1의 조성비를 갖는 비교예 및 실시예로 제조한 고무 시편의 물성을 측정한 결과를 나타내었다.
스코치 타임(t90, min)은 무니 비스코미터로 측정하였다. 상기 스코치 타임은 무니 최소치로부터 5포인트 상승될 때까지 걸리는 시간을 측정된 것으로, 시간이 길수록 스코치 안정성이 향상된 것을 나타낸다.
경도는 DIN 53505에 의해 측정하였다. 경도는 조종 안정성을 나타내는 것으로 그 값이 높을수록 조종 안정성이 우수함을 나타낸다.
100% 모듈러스(Modulus, 단위 kgf/㎠)는 100% 신장시의 인장강도로서, ISO 37 규격에 의해 측정하였고, 수치가 높을수록 우수한 강도를 나타낸다.
인장강도(Kgf/cm2)는 ASTM D 790의 방법으로 측정하였고, 수치가 높을수록 신장에 강함을 나타낸다.
신장률(%)은 파단시 신장률을 의미하며, 인장 시험기에서 시험편이 끊어질 때까지의 Strain 값을 %로 나타내는 방법으로 측정하였으며. 수치가 클수록 고무가 유연하여 신장이 많이 일어남을 나타낸다.
60℃ Tanδ는 60℃에서의 회전저항을 나타내는 척도로서 수치가 낮을수록 저연비 특성이 우수함을 나타낸다.
압축영구줄음률은 저변형성을 측정한 것으로, 비교예1을 기준은 지수화하여 나타냈으며, 지수화된 수치가 높을수록 변형률이 적음을 나타낸다.
항목 비교예 1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
t90(min) 8.3 7.6 7.4 7.3 8.1
인장
특성		 경도 93 92 93 94 94
100% 모듈러스 80 76 77 82 84
인장강도 162 171 168 163 158
신장율 (%) 246 253 256 255 241
tan δ @ 60℃ 0.131 0.126 0.134 0.127 0.121
저변형 압축영구줄음율 (지수) 100 97 101 98 102
상기 표3 참조하면, 비교예1과 조성물의 함량은 동일하나, 보강성 수지인 캐슈 넛 변형 수지만을 m-크레졸을 제거한 것으로 변경한 실시예1은 냄새의 강도가 감소하였으나, 스코치 타임이 다소 감소되어 가공성의 면에서 불리하였다. 비교예1에 비하여 보강성 수지를 증량하여 사용한 실시예2의 경우에는 실시예1에 비하여 경도나 저변형 성능의 면에서는 실시예1보다 향상되었고, 비교예1과 동등 이상의 성능을 보여주었다. 그러나, 실시예2의 경우에는 스코치 타임의 면에서 다소 불리한 면을 보여주었다.
실시예3은 실시예2보다 메틸렌 공여체를 증량하여 적용한 실시예로 물성이 대체적으로 향상된 특성을 보여주었다. 가류제인 황의 함량을 감소시킨 실시예4의 경우에는 비교예1과 비교하여 경도나 tan δ 값, 그리고 저변형 특성에서 우수한 결과를 보여주었고, 인장특성의 경우도 적절한 범위로 냄새를 현저하게 저감하면서도 비교예1과 비교하여 동등하거나 그 이상의 물성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
상기 냄새강도가 가장 낮게 나타났던 실시예4는 스코치 타임도 비교예1과 비슷한 수준으로 우수하고, 경도 및 모듈러스 특성도 우수하며, 인장강도와 신장룰 억시 적절한 범위로 나타났다. 또한, 회전저항특성을 나타내는 tan 델타 수치가 가장 우수하여 비교예1보다 우수한 저연비 특성을 보여주었고, 압축영구줄음률 지수도 가장 우수하여 비교예1보다 저변형 성능도 우수함을 알 수 있었다.
본 발명의 타이어용 고무 조성물을 사용하면, 좋지 않은 냄새의 발생을 현저하기 줄여서 친환경적이면서다. 또한, 발열성능이나 강도, 저변형 성능이 우수한 타이어용 고무 조성물을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지를 포함하며,
    상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 상기 m-크레졸이 1 중량% 이하로 포함된 것인 타이어용 고무 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지는 하기 화학식1 내지 화학식3으로 표시되는 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 것인 타이어용 고무 조성물.
    [화학식1]
    Figure 112010051163933-pat00007

    [화학식2]
    Figure 112010051163933-pat00008

    [화학식3]
    Figure 112010051163933-pat00009

    (상기 화학식1 내지 3에서,
    상기 n은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고,
    상기 m 및 l은 각각 독립적으로 1 내지 2의 정수이다)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타이어용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부,
    상기 m-크레졸이 제거된 캐슈 넛 변성 노볼락 수지 3 내지 22 중량부, 그리고
    메틸렌 공여체 0.5 내지 5 중량부를 포함하는 타이어용 고무 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 원료고무는 천연고무 50 내지 90 중량부 및 스티렌 부타디엔 고무 10 내지 50 중량부를 포함하고,
    충진제를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 35 내지 115 중량부로 더 포함하는 것인 타이어용 고무 조성물.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 메틸렌 공여체는 헥사메틸렌테트라아민, 헥사메톡시메틸멜라민, 2-니트로-2-메틸프로판올 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것인 타이어용 고무 조성물.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 충진제는 질소흡착 비표면적이 80 내지 90 m2/g인 제1 카본블랙과 질소흡착 비표면적이 30 내지 40 m2/g인 제2 카본블랙을 포함하고,
    상기 충진제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 상기 제1 카본블랙을 5 내지 45 중량부, 그리고 제2 카본블랙을 30 내지 70 중량부로 포함하는 것인 타이어용 고무 조성물.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 원료고무 100 중량부에 대하여 가류제 0.5 내지 5 중량부,
    가류촉진제 0.5 내지 4.0 중량부, 그리고
    연화제 3 내지 8 중량부를 더 포함하는 것인 타이어용 고무 조성물.
  9. 제1항 및 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 타이어용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.
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