KR101444114B1 - 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 - Google Patents

타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 천연고무 10 내지 30 중량부, 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 30 내지 50 중량부 및 네오디뮴 부타디엔 고무 30 내지 50 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 그리고 액상 부타디엔 겔 30 내지 45 중량부를 포함한다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 빙설노면에서의 제동 성능을 크게 향상시키면서 마른 노면 및 젖은 노면에서의 제동 성능 또한 우수하며 회전 저항도 낮아 사계절용 트레드 고무 조성물로 사용될 수 있다.

Description

타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE TREAD AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 빙설 노면에서의 제동 성능을 크게 향상시키면서 마른 노면 및 젖은 노면에서의 제동 성능 또한 우수하며 회전 저항도 낮아 사계절용 트레드 고무 조성물로 사용될 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.
최근 지구 온난화가 가속화되면서 세계적으로 연중 강설량이 급격히 감소하고 눈이 내려서 빙판길이 형성되는 경우도 있지만 눈이 녹아 슬러쉬 상태나 비가 온 것과 같은 젖은 노면 상태를 형성하는 경우가 많아지고 있다.
마른 또는 젖은 노면과 빙설 노면에서의 제동 성능에 요구되는 고무 조성물의 특성은 서로 상반되기 때문에 어느 한가지 성능을 택하다 보면 다른 한가지 성능은 불리해 질 수 밖에 없다.
이에, 겨울이 되면 많은 사람들이 빙설 노면에서의 제동 성능이 우수한 겨울용 타이어로 교체를 하지만, 눈이 내리지 않는 동안이나 눈이 녹아 젖은 노면 상태가 되면 제동 성능이 매우 불리해져 이에 대한 소비자에 대한 요구가 증대되고 있는 추세이다. 특히, 이는 자동차의 안정성과도 직결되는 문제이므로 타이어 제조 업체의 주요 관심사로서, 이를 해결하기 위한 연구 개발이 활발히 추진되고 있는 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 종래에는 겨울용 트레드 타이어 고무 조성물에 스티렌 함량이 높은 스티렌-부타디엔 고무를 사용함으로써 고무 조성물의 유리 전이온도를 상승시켜 마른 또른 젖은 노면에서의 제동 성능을 향상시키는 방법을 사용한다. 하지만, 스티렌 함량이 증가함에 따라 저온에서의 고무의 경도 및 모듈러스가 상승하여 빙설 노면에서의 제동성능이 저하되는 문제가 있다.
또한, 보강제로서 실리카를 사용하는 방법도 많이 사용되고 있는데 실리카는 카본 블랙 대비 보강성이 우수하여 마른 또는 젖은 노면에서의 제동성이 우수하고 저온에서의 온도 의존성이 약하여 온도 감소에 따른 경도 및 모듈러스의 증가율이 카본블랙 대비 낮기 때문에 빙설 노면에서의 제동성능에도 유리한 장점이 있다. 하지만, 겨울용 타이어 트레드 고무 조성물에 단순히 보강제를 카본블랙에서 실리카로 교체한다고 해서 젖은 노면에서의 제동 성능이 매우 효과적으로 개선되는 것은 아니다. 실리카를 이용한 겨울용 타이어의 젖은 노면에서의 제동 성능 향상은 제한되어 있으며 소비자의 요구에 충족할 만큼의 두 모순되는 성능의 적절한 조화는 어려운 기술적 과제로 남아 있다.
한국공개특허 제2003-0030592호(공개일: 2003.04.18) 한국공개특허 제2002-0003589호(공개일: 2002.01.15) 한국등록특허 제0608139호(등록일: 2006.07.26) 한국공개특허 제2002-0091942호(공개일: 2002.12.11) 한국공개특허 제2003-0046541호(공개일: 2003.06.18)
본 발명의 목적은 빙설노면에서의 제동 성능을 크게 향상시키면서 마른 노면 및 젖은 노면에서의 제동 성능 또한 우수하며 회전 저항도 낮아 사계절용 트레드 고무 조성물로 사용될 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 천연고무 10 내지 30 중량부, 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 40 내지 60 중량부 및 네오디뮴 부타디엔 고무 30 내지 50 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 그리고 액상 부타디엔 겔 30 내지 45 중량부를 포함한다.
상기 액상 부타디엔 겔은 수평균 분자량이 2,000 내지 7,000g/mol이고, 유리전이온도가 -80℃ 이하이고, 비닐 함량이 20 내지 30 중량%일 수 있다.
상기 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 30 내지 40 중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐의 함량이 20 내지 30 중량%이며, 연속식 방법에 의해 제조된 것일 수 있다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 160 내지 190㎡/g이고, CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 150 내지 180㎡/g인 실리카를 75 내지 90 중량부로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 천연고무 10 내지 30 중량부, 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 40 내지 60 중량부 및 네오디뮴 부타디엔 고무 30 내지 50 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 그리고 액상 부타디엔 겔 30 내지 45 중량부를 포함한다.
상기 원료고무는 천연고무 10 내지 30 중량부, 연속식 방법에 의해 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 30 내지 50 중량부 및 네오디뮴 부타디엔 고무 30 내지 50 중량부를 포함한다.
상기 천연고무는 자연에서 얻어지는 고무로서 화학명은 폴리아이소프렌이며, 상기 연속식 방법에 의해 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무와 함께 사용함으로써 젖은 노면에서의 제동 성능을 한층 더 향상 시킬 수 있다.
상기 천연고무는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 30 중량부로 포함된다. 상기 천연고무의 함량이 10 중량부 미만이면 트레드의 내구성이 불리해질 수 있으며, 30 중량부를 초과하면 젖은 노면 또는 마른 노면에서의 제동 성능이 불리해질 수 있다.
상기 연속식 방법에 의해 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 다량의 저분자 물질로 인해 회분식 방법에 의해 제조된 스티렌-부타디엔 고무에 비해 회전 저항면에서는 불리하나 가공성이 우수하며, 히스테리시스 로스가 높아 마른 노면이나 젖은 노면에서의 제동성능이 우수하다.
상기 스티렌-부타디엔 고무는 연속식 방법으로 제조되는 것이다.
일반적으로 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 연속식과 배치(batch)식 방법에 의해 제조된다. 연속식 방법에 의해 제조된 스티렌-부타디엔 고무는 다량의 저분자 물질로 인해 배치식에 의해 제조된 스티렌-부타디엔 고무에 비하여 회전 저항 면에서는 불리하나 가공성이 우수하며, 히스테리시스 로스가 높아 마른 노면이나 젖은 노면에서의 제동성능이 우수하다.
상기 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌의 함량이 30 내지 40 중량%이고, 비닐의 함량이 20 내지 30 중량%일 수 있다. 상기 스티렌-부타디엔 고무의 스티렌 함량과 부타디엔 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 젖은 노면에서의 제동성능이 최적으로 발휘되는 장점이 있다.
상기 스티렌-부타디엔 고무는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 40 내지 60 중량부로 포함된다. 상기 스티렌-부타디엔 고무의 함량이 40 중량부 미만인 경우 젖은 노면에서의 제동성능이 저하되는 문제가 있고, 60 중량부를 초과하는 경우에는 반대로 빙설노면에서의 제동성능이 저하되는 문제가 있다.
상기 네오디윰 부타디엔 고무는 코발트 부타디엔 고무(Co-BR) 또는 니켈 부타디엔 고무(Ni-BR)에 비해 분자량 분포가 좁고, 분자구조가 선형(Linear)이여서 고무의 히스테리시스가 낮아 회전저항이 우수하며, 마모 성능에 우수한 장점이 있다.
상기 네오디윰 부타디엔 고무는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 30 내지 50 중량부로 포함된다. 상기 네오디윰 부타디엔 고무의 함량이 30 중량부 미만인 경우 빙설 노면에서의 제동성능 및 내마모 성능이 저하되는 문제가 있고, 45 중량부를 초과하는 경우 젖은 노면에서의 제동성능이 저하되는 문제가 있다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 연화제로 종래의 프로세스 오일 대신 액상 부타디엔 겔을 사용한다. 상기 원료고무 및 실리카 조성과 함께 상기 액상 부타디엔 연화제를 사용함으로써, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 빙설노면에서의 제동 성능을 크게 향상시키면서 마른 노면 및 젖은 노면에서의 제동 성능 또한 우수하며 회전 저항도 낮아 사계절용 트레드 고무 조성물로 적합하게 사용될 수 있다.
즉, 통상의 원료고무의 경우 온도가 낮아짐에 따라 경도 및 모듈러스가 상승하는데 상기 액상 부타디엔 겔 사용시에는 그 변화가 매우 작아 0℃ 미만의 낮은 온도에서도 상대적으로 낮은 경도 및 모듈러스값을 갖게 되어 빙설 노면에서의 제동성능에도 유리한 작용을 한다. 또한, 상기 액상 부타디엔 겔은 커플링제를 통하여 고무와의 화학적 결합을 함으로써 높은 온도 영역(50 내지 80℃)에서 히스테리시스가 낮아 회전저항 또한 낮아지는 효과가 발생한다.
상기 액상 부타디엔 겔은 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 30 내지 45 중량부로 포함된다. 상기 액상 부타디엔 겔의 함량이 30 중량부 미만인 경우 젖은 노면에서의 제동성능 향상 효과가 미미하고, 45 중량부를 초과하는 경우 가공성이 불리해지고 빙설 노면에서의 제동성능이 크게 저하되며 조종 안정성이 불리해지는 역효과가 발생한다.
상기 액상 부타디엔 겔은 수평균 분자량이 2,000 내지 7,000g/mol이고, 유리전이온도가 -80℃ 이하이고, 비닐 함량이 20 내지 30 중량%일 수 있으며, 바람직하게 수평균 분자량이 3,000 내지 6,000g/mol이고, 유리전이온도가 -82℃ 이하이고, 비닐 함량이 22 내지 28 중량%일 수 있다. 즉, 상기 액상 부타디엔 겔은 종래에 원료고무로 사용하는 고체 부타디엔에 비해 분자량이 매우 작아 실온에서 액체 상태이며, 이는 프로세스 오일처럼 원료고무 및 실리카의 혼합을 원활하게 하는 연화제로 사용될 수 있다.
또한, 상기 액상 부타디엔 겔은 프로세스 오일보다 유리전이온도가 낮아 배합 고무의 유리전이온도를 낮추어 저온에서 고무의 경도 및 모듈러스를 감소시킴으로써 빙설 노면에서의 제동 성능을 크게 향상시키며 회전 저항을 감소시킬 수 있다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 충진제로서 실리카를 더 포함할 수 있다.
상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA) 이 160 내지 190㎡/g, CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 150 내지 180㎡/g일 수 있다. 상기 실리카의 질소흡착 비표면적 및 CTAB흡착 비표면적이 상기 범위 내에 있는 실리카를 사용하는 경우 본 발명에 따른 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 실리카는 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 75 내지 90 중량부로 포함된다. 상기 실리카의 함량이 75 중량부 미만인 경우 보강성이 저하되며 젖은 노면에서의 제동성능과 핸들링 성능이 저하되는 문제가 있고, 90 중량부를 초과하는 경우 빙설노면에서의 제동성능 및 내마모 성능이 저하되는 문제가 있다.
한편, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 실란 커플링제, 연화제, 가류제, 가류 촉진제 및 노화방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 실란 커플링제는 상기 실리카의 분산성을 향상 및 고무와의 화학적 결합을 시키기 위하여 사용하는 것으로서, 알콕시폴리설파이드 실란 화합물 중 비스-(트리 알콕시 실릴 프로필)폴리설파이드(TESPD) 및 비스-3-트리에톡시 실릴프로필 테트라설파이드(TESPT) 등을 사용할 수 있다. 상기 실란 커플링제는 단독으로 또는 카본블랙 50 중량%와 X50S 50 중량%를 혼합하여 상업적으로 판매되는 것을 사용할 수 있다.
상기 실란 커플링제는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 10 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 실란 커플링제의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 커플링 효율이 극대화 되는 장점이 있다.
또한, 상기 연화제로서 사용하는 가공 오일은 PAH(PolyCyclic Aromatic Hydocarbo) 성분의 총 함량이 3 중량% 이하이고, 동점도가 75 이상(100℃, cST(mm2/s)), 연화제 내 방향족 성분이 20 내지 30 중량%, 나프텐계 성분이 25 내지 40 중량% 및 파라핀계 성분이 40 내지 55 중량%인 것을 사용할 수 있다.
상기 가류제는 유황을 사용하는 것이 좋다. 상기 유황은 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있으며, 원소 유황을 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 1.5 내지 2.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 가류제의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 적절한 가교밀도를 형성함으로써 제동 성능 및 내마모 성능, 회전저항이 최적의 균형을 이룰 수 있는 장점이 있다.
상기 가류 촉진제로는 아민(Amine), 이황화물, 구아니딘(guanidine), 티오(thio) 요소, 티아졸(thiazole), 티우람(thiuram), 설펜 아미드(sulfene amide) 등을 들 수 있다.
상기 가류 촉진제는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 0.8 내지 2.0 중량부로 포함될 수 있다. 상기 가황 촉진제의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 적절한 가교 밀도를 형성할 수 있는 장점이 있다.
상기 노화방지제로는 N-(1,3-디메틸부틸)-N-페닐-p-페닐렌디아민(6PPD), N-페닐-n-이소프로필-페닐렌디아민(3PPD), 폴리(2.2.4-트리메틸-1.2-디하이드로퀴논(RD) 등을 사용할 수 있다.
상기 노화방지제는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 하여 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 노화방지제의 함량이 상기 범위 내에 있는 경우 노방 효과가 극대화 되는 장점이 있다.
한편, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기에서 언급한 조성 이외에도 통상의 타이어 트레드용 고무 조성물에 사용되는 산화아연, 스테아린산, 커플링제 또는 가공조제 등과 같은 각종 첨가제를 필요에 따라 선택하여 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 통상적인 2단계의 연속 제조 공정을 통하여 제조될 수 있다. 즉, 110 내지 190℃에 이르는 최대 온도, 바람직하게는 130 내지 180℃의 고온에서 열기계적 처리 또는 혼련시키는 제1 단계(비생산 단계라고 함) 및 가교결합 시스템이 혼합되는 피니싱 단계 동안, 전형적으로 130℃ 미만, 예를 들면 80℃ 내지 120℃의 저온에서 기계적 처리하는 제2 단계(생산 단계라고 함)를 사용하여 적당한 혼합기 속에서 제조할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 트레드(트레드 캡 및 트레드 베이스) 에 한정되지 않고, 타이어를 구성하는 다양한 고무 구성 요소에 포함될 수 있다. 상기 고무 구성 요소로는 사이드월, 사이드월 삽입물, 에이펙스(apex), 채퍼(chafer), 와이어 코트 또는 이너라이너 등을 들 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된다. 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조하는 방법은 종래에 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한 바, 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 타이어 트레드용 고무 조성물은 빙설노면에서의 제동 성능을 크게 향상시키면서 마른 노면 및 젖은 노면에서의 제동 성능 또한 우수하며 회전 저항도 낮아 사계절용 트레드 고무 조성물로 사용될 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]
하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 및 비교예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.
구분 비교예1 참고예 1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
천연고무1) 25 25 25 25 25 25 25 25
S-SBR2) 60
(43.6)		 60
(43.6)		 60
(43.6)		 60
(43.6)		 60
(43.6)		 60
(43.6)		 60
(43.6)		 60
(43.6)
BR3) 31.4 31.4 31.4 31.4 31.4 31.4 31.4 31.4
실리카4) 80 80 80 80 80 80 80 80
커플링제 12 12 12 12 12 12 12 12
가공오일5) 40 - - - - - - -
액상 부타디엔 고무6) 40 - - - - - -
제1 액상 부타디엔 겔7) - - 35 40 45 - - -
제2 액상 부타디엔 겔8) - - - - - 40 - -
제3 액상 부타디엔 겔9) - - - - - - 40 -
제4 액상 부타디엔 겔10) - - - - - - - 40
산화아연 3 3 3 3 3 3 3 3
스테아린산 1 1 1 1 1 1 1 1
노화방지제11) 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4
가황제12) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
촉진제13) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
촉진제(DPG) 2 2 2 2 2 2 2 2
* 단위 (중량부)
1) 천연고무: 자연에서 얻어지는 고무로서 화학명은 폴리 아이소프렌임.
2) S-SBR: 스티렌 함량이 30 내지 40 중량%, 비닐 함량이 20 내지 30 중량%인 연속식 방법에 의해 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무, TDAE 오일 37.5 PHR 포함(괄호 안의 수치는 오일을 제외한 함량임).
3) BR: Lanxess제 네오디뮴 부타디엔 고무.
4) 실리카: 질소흡착 비표면적이 160 내지 190㎡/g이고, CTAB흡착 비표면적이 150 내지 180㎡/g인 Rhodia제 침강성 실리카.
5) 가공오일: H&R제 Low PAH(PolyCyclic Aromatic Hydocarbo) 오일.
6) 액상 부타디엔 고무: 분자량이 8,000이고, 유리전이온도가 -70℃이며, 비닐함량이 28 중량%인 Satomer제 액상 폴리 부타디엔 고무로서 상품명은 Ricon134
7) 제1 액상 부타디엔 겔: 수평균 분자량이 4,500g/mol이고, 유리전이온도가 -82℃이고, 비닐 함량이 28 중량%인 액상 폴리 부타디엔 고무(Cray-Valley사 Ricon 131 액상 부타디엔 겔).
8) 제2 액상 부타디엔 겔: 수평균 분자량이 4,700/mol이고, 유리전이온도가 -22℃이고, 비닐 함량이 85 중량%인 액상 폴리 부타디엔 고무(Cray-Valley사 Ricon 153 액상 부타디엔 겔).
9) 제3 액상 부타디엔 겔: 수평균 분자량이 7,500/mol이고, 유리전이온도가 -66℃이고, 비닐 함량이 28 중량%이고, 주쇄에 Maleinised 기능기가 액상 폴리 부타디엔 고무(Cray-Valley사 Ricon 131MA20 액상 부타디엔 겔).
10) 제4 액상 부타디엔 겔: 수평균 분자량이 1,800/mol이고, 유리전이온도가 -49℃이고, 비닐 함량이 70 중량%인 액상 폴리 부타디엔 고무(Cray-Valley사 Ricon 157 액상 부타디엔 겔).
11) 노화방지제: 6PPD(상품명)
12) 가류제: Oil treated Sulfur
13) 촉진제: CZ(상품명)
[실험예: 제조된 고무 조성물의 물성 측정]
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 물성 테스트를 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
1) 무니점도(ML1+4(125℃))는 ASTM 규격 D1646에 의해 측정하였다.
2) 경도는 DIN 53505에 의해 측정하였다.
3) 300% 모듈러스는 ISO 37 규격에 의해 측정하였다.
4) 점탄성은 RDS 측정기를 사용하여 0.5% 변형(strain)에 10Hz Frequency 하에서 -60℃ 에서 60℃까지 G', G", tan δ를 측정하였다.
하기 표 2에서 무니점도(ML1+4)는 미가류 고무의 점도를 나타내는 값으로 수치가 낮을수록 미가류 고무의 가공성이 우수하다. 경도는 조종 안정성을 나타내는 것으로 그 값이 높을수록 조종 안정성이 우수하다. -40℃ G'은 빙설노면에서의 제동 특성, 0℃ tanδ는 마른 노면 또는 젖은 노면에서의 제동 특성을 나타낸다. 또한, 60℃ tanδ는 회전저항 특성을 나타내는 것으로서 수치가 낮을수록 성능이 우수함을 나타낸다.
비교예1 참고예1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
무니점도 70 76 72 74 76 - - -
경도(ShoreA) 66 68 65 65 66 - - -
300%
모듈러스(Mpa)		 11.7 11.3 10.2 10.5 10.9 8.6 8.3 9.0
Index -40℃ G'
(dyne/㎠)		 100 104 108 99 102 83 77 85
0℃ tanδ 100 105 111 103 103 115 78 109
60℃ tanδ 100 105 113 116 105 90 85 87
* 비교예 1을 Index 100 기준으로 실시예를 비교함(저조 < Index 100 < 유리)
또한, 상기 비교예 및 실시예의 고무로 트레드를 만들고 이 트레드 고무를 반제품으로 포함하는 205/55R16 규격의 타이어를 제조하여 이 타이어에 대한 마른 노면, 젖은 노면, 빙설 노면에서의 제동 거리 및 회전저항에 대해 Index로 하기 표 3에 나타내었다.
구분 (Index) 비교예1 참고예1 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
마른노면
제동거리		 100 104 103 109 104 102 95 97
젖은노면
제동거리		 100 106 105 115 106 101 93 91
빙설노면
제동거리		 100 104 103 107 101 94 85 88
회전저항 100 105 104 109 102 92 89 85
* 비교예1을 Index 100기준으로 실시예를 비교함 (저조 < Index 100 < 유리)
상기 표 2 및 표 3을 참조하면, 상기 액상 부타디엔 겔을 35 내지 45 중량부 첨가하였을 때, 빙설 노면에서의 제동 성능의 큰 저하 없이 마른 노면과 젖은 노면에서의 제동성능이 크게 향상됨을 알 수 있었으며, 회전 저항 또한 크게 향상됨을 알 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 (5)

  1. 천연고무 10 내지 30 중량부, 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 40 내지 60 중량부 및 네오디뮴 부타디엔 고무 30 내지 50 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 그리고
    유리전이온도가 -80℃이하인 액상 부타디엔 겔 30 내지 45 중량부
    를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액상 부타디엔 겔은 수평균 분자량이 2,000 내지 7,000g/mol이고, 비닐 함량이 20 내지 30 중량%인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 30 내지 40 중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐의 함량이 20 내지 30 중량%이며, 연속식 방법에 의해 제조된 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 160 내지 190㎡/g이고, CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 150 내지 180㎡/g인 실리카를 75 내지 90 중량부로 더 포함하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.
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