KR101457862B1 - 타이어 트레드용 고무 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 타이어 - Google Patents

타이어 트레드용 고무 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법은 원료고무 100 중량부에 실리카 5 내지 20 중량부, 카본블랙 40 내지 60 중량부 및 펜타메톡시메틸멜라민 3 내지 6 중량부를 첨가하고 혼합하는 제1 단계, 그리고 상기 원료고무 100 중량부에 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부 및 산화아연 1 내지 5 중량부를 첨가하여 가류시키는 제2 단계를 포함한다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 인장강도 및 인열강도가 동시에 우수하고, 내칩컷 성능과 내발열 성능이 동시에 우수하다.

Description

타이어 트레드용 고무 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE TREAD, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인장강도 및 인열강도가 동시에 우수하고, 내칩컷 성능과 내발열 성능이 동시에 우수한 타이어 트레드용 고무 조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.
일반적으로 트럭 및 버스용 타이어의 트레드는 노면과 직접 접촉하는 두꺼운 고무층으로 된 부분으로 구동력과 제동력을 노면에 전달하고 노면으로부터의 충격을 완화하는 등 수많은 기능을 수행한다.
상기 트레드는 카카스나 벨트층 등 타이어 내부 구조물을 보호하기 위하여 충격에 강하고 주행 수명을 늘리기 위해 내구 성능과 내칩컷 성능이 강한 고무 조성물을 채용하는 것이 일반적이다.
이러한 다양한 목적에 부합하도록 일반적으로 천연고무나 합성고무를 원료 고무로 하여 보강제, 고무 배합제, 충진제 및 첨가물을 부가하여 배합하여 사용한다.
현재 내구 성능과 내칩컷 등 타이어 요구 성능을 만족시키기 위해서 일반적으로 5 내지 20 중량부 정도의 실리카를 카본블랙과 혼용 사용하는 방법이 많이 사용되고 있다.
하지만 이 방법의 경우 실리카와 천연 고무간의 친화성을 올리기 위해 커플링제인 SI-69를 적용하게 되는데, 이 경우 인열 강도가 하락하는 단점이 있고, 커플링제를 사용하지 않을 경우 실리카 사용으로 인한 공정의 어려움 및 실리카에 의한 아민계 촉진제의 흡착으로 인해 인장강도와 발열성능이 떨어져 타이어의 내구성능에 불리하게 작용한다. 또한, 실리카 사용시 하락하는 인장 강도를 보완하기 위해 가류제의 함량이 가류촉진제의 함량 보다 많은 Conventional Vulcanization(CV) 시스템의 가류시스템을 채용하는 것이 일반적이나, CV 시스템의 경우 인장 강도의 상승은 가져오나 필연적으로 내칩컷 성능이 불리하다는 단점이 있다.
또한, CV 시스템의 경우 일반적인 천연고무의 가류시스템으로 폴리설파이드 가교가 주로 일어나는 가류시스템으로 이 가류시스템은 역가황이 쉽게 일어나고 내노화성이 나빠지는 단점도 있다.
대한민국 특허공개 제2012-0059121호(공개일: 2012.06.08)
본 발명의 목적은 인장강도 및 인열강도가 동시에 우수하고, 내칩컷 성능과 내발열 성능이 동시에 우수한 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 조성물의 제조 방법은 원료고무 100 중량부에 실리카 5 내지 20 중량부, 카본블랙 40 내지 60 중량부 및 펜타메톡시메틸멜라민 3 내지 6 중량부를 첨가하고 혼합하는 제1 단계, 그리고 상기 원료고무 100 중량부에 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부 및 산화아연 1 내지 5 중량부를 첨가하여 가류시키는 제2 단계를 포함한다.
상기 제1 단계에서 상기 혼합 시작 25 내지 35초 후 램 스윕(ram sweep)을 실시할 수 있다.
상기 제1 단계에서 상기 혼합은 20 내지 60rpm, 145 내지 150℃ 및 350 내지 450초 조건에서 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 실리카 5 내지 20 중량부, 카본블랙 40 내지 60 중량부, 펜타메톡시메틸멜라민 3 내지 6 중량부, 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부, 그리고 산화아연 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.
상기 가류제와 상기 가류촉진제의 중량비는 1:1.5 내지 1:4일 수 있다.
상기 원료고무는 천연고무일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법은 원료고무 100 중량부에 실리카 5 내지 20 중량부, 카본블랙 40 내지 60 중량부 및 펜타메톡시메틸멜라민 3 내지 6 중량부를 첨가하고 혼합하는 제1 단계, 그리고 상기 원료고무 100 중량부에 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부 및 산화아연 1 내지 5 중량부를 첨가하여 가류시키는 제2 단계를 포함한다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법은 상기 실리카에 커플링제 대신 펜타메톡시메틸멜라민을 적용한 것으로서, 상기 펜타메톡시메틸멜라민을 가류 단계가 아니라 실리카와 함께 혼합 단계인 제1 단계에서 투입하며, 상기 산화아연을 상기 펜타메톡시메틸멜라민과 동시에 투입하지 않고 가류 단계인 제2 단계에서 투입한다는 것에 특징이 있다.
종래와 같이 상기 펜타메톡시메틸멜라민을 가류 단계에 투입하는 경우 상기 실리카와 상기 펜타메톡시메틸멜라민 사이에 화학 반응이 일어날 수 있는 충분한 혼합 시간이 주어지지 않을 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법은 상기 실리카와 상기 펜타메톡시메틸멜라민 사이의 반응을 위해 상기 원료고무에 상기 카본블랙 및 상기 실리카를 혼합하는 단계에서 상기 펜타메톡시메틸멜라민을 함께 혼합한다.
또한, 상기 원료고무에 상기 실리카, 상기 카본블랙 및 상기 펜타메톡시메틸멜라민을 투입한 후 혼합 시작 25 내지 35초 후 램 스윕(ram sweep)을 실시함으로써, 발열을 제어하여 상기 실리카와 상기 펜타메톡시메틸멜라민의 반응을 더욱 활성화시킬 수 있다.
타이어 산업에서 혼합 공정의 믹서(Mixer)는 닫힌 공간에서의 혼련 작업이 수행되지만 원료고무 및 배합제의 투입구가 필요하며, 이때의 투입구를 막아 닫힌 공간으로 만들어주는 무빙 파트(Moving Part)가 바로 램(Ram) 이다. 일반적인 램 구동 방식은 공압식과 유압식으로 나뉘어 진다. 상기 공압식 램 구동방식은 지정된 하나의 위치로만 온-오프(On-Off) 방식으로 구동되고, 상기 유압식은 램의 위치를 일정한 위치로 제어할 수 있는 기능 및 다양한 압력으로 램을 제어할 수 있는 바, 대부분 믹서용 램 구동 방식으로 유압식을 선택하여 원하는 위치에서 원하는 압력을 가해 컴파운드의 믹싱을 최적화하고 있다.
상기 램 스윕은 상기 혼합 공정 중에 상기 믹서의 램(ram)을 열어 신선한 공기를 믹서 내에 공급하여 무니 브레이크 다운(Mooney Break Down) 효율을 높이고 승온 속도를 낮추는 공정이다.
상기 제1 단계에서 상기 혼합은 20 내지 60rpm, 145 내지 150℃ 및 350 내지 450초 조건에서 이루어질 수 있다. 상기 제1 단계에서의 혼합 속도를 20 내지 60rpm으로 제어하는 경우 상기 온도를 유지하는데 유리하다.
상기 제1 단계에서 상기 혼합 온도가 145℃ 미만이면 효과적인 펜타메톡시메틸멜라민의 반응이 일어나지 않을 수 있고, 150℃를 초과하면 천연고무의 리버젼이나 열에 의한 과도한 고무사슬의 끊김으로 인한 물성저하 발생할 수 있다. 상기 혼합 시간이 350 초 미만이면 충분한 반응이 이루어지지 않을 수 있으며, 450초 이상 혼합시에는 과도한 열입으로 인해 덤프(Dump) 후 시트(Sheet) 고무 표면 상태가 좋지 않아 가공성에 저하될 수 있다.
상기 원료고무, 상기 실리카, 상기 카본블랙 및 상기 펜타메톡시메틸멜라민의 혼합이 완료되면, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부 및 산화아연 1 내지 5 중량부를 첨가하여 가류시키면 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조할 수 있다.
즉, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법은 기존에 상기 원료고무, 상기 실리카 및 상기 카본블랙과 함께 투입되던 상기 산화아연을 상기 가류제 및 상기 가류촉진제와 함께 투입한다.
이를 통하여, 상기 실리카와 상기 펜타메톡시메틸멜라민 사이의 충분한 반응을 유도하여 인장강도의 하락을 피할 수 있으며, 상기 펜타메톡시메틸멜라민과 상기 산화아연의 반응으로 상기 펜타메톡시메틸멜라민의 관능기가 활성을 잃는 것을 방지할 수 있다.
상기 가류 조건 및 방법은 종래 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하는 방법에서와 동일한 조건 및 방법이 적용 가능하므로, 본 발명에서는 자세한 설명은 생략한다. 다만, 일 예로 상기 가류는 145 내지 150℃에서 25 내지 30분 동안 이루어질 수 있다. 상기 가류 온도가 145℃ 미만이면 가류에 필요한 충분한 열량을 전달하기 힘들며, 150℃를 초과하면 과도한 열입으로 인한 과가류가 발생하여 인장물성의 저하을 불러올 수 있다. 상기 가류 시간이 25 시간 미만이면 상기 온도조건에서 충분한 열량이 전달되기 어려우며, 30분을 초과하면 과가류를 초래할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법에 의하여 제조될 수 있다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 실리카 5 내지 20 중량부, 카본블랙 40 내지 60 중량부, 펜타메톡시메틸멜라민 3 내지 6 중량부, 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부, 그리고 산화아연 1 내지 5 중량부를 포함한다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 펜타메톡시메틸멜라민을 커플링제 대신 사용하여 상기 실리카의 하이드록시 그룹과 반응하여 실리카의 분산을 극대화 시키고, 상기 실리카와 상기 펜타메톡시메틸멜라민의 반응을 통해 2차 적인 보강 효과로 높은 인장강도를 가진다. 즉, 상기 펜타메톡시메틸멜라민과 상기 실리카의 반응으로 고무 사슬과의 물리적 결합 또는 상호 침투 가교 구조 형성으로 인해 인장강도를 향상 시킬 수 있기 때문에 커플링제를 사용하지 않을 때 나타나는 인열강도의 하락을 보완할 수 있다.
상기 펜타메톡시메틸멜라민은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 3 내지 6 중량부로 포함될 수 있는데, 상기 펜타메톡시메틸멜라민의 함량이 3 중량부 미만인 경우 충분한 인장강도의 증가가 나타나지 않을 수 있으며, 6 중량부를 초과하면 고무의 파단시까지의 신장율이 급격이 저하될 수 있다.
상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있고, 바람직하게는 천연고무일 수 있다.
상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다.
상기 일반적인 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 천연고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등, 트랜스-1,4-이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무도 포함할 수 있다.
상기 변성 천연고무는, 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연고무로는 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등을 들 수 있다.
상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 100 내지 180㎡/g이고, CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 110 내지 170㎡/g일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 실리카의 질소흡착 비표면적이 100㎡/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 180㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다. 또한, 상기 실리카의 CTAB흡착 비표면적이 110㎡/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 170㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.
상기 실리카는 습식법 또는 건식법으로 제조된 것을 모두 사용할 수 있으며, 시판품으로는 울트라실 VN2(Degussa Ag사제), 울트라실 VN3(Degussa Ag사제), Z1165MP(Rhodia사제) 또는 Z165GR(Rhodia사제) 등을 사용할 수 있다.
상기 실리카는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 실리카의 함량이 5 중량부 미만인 경우에는 고무의 강도 향상이 부족하고 타이어의 제동 성능이 저하될 수 있으며, 상기 실리카의 함량이 20 중량부를 초과하는 경우에는 마모 성능이 저하될 수 있다.
상기 카본블랙은 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 질소흡착 비표면적이 300m2/g을 초과하면 타이어용 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있고, 30m2/g미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있다. 또한, 상기 카본블랙의 DBP 흡유량이 180cc/100g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 수 있고, 60cc/100g 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있다.
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 카본블랙은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 40 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 상기 카본블랙의 함량이 40 중량부 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 저하될 수 있고, 60 중량부를 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.
상기 가류제로는 유황계 가류제를 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 유황계 가류제는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(colloid) 황 등의 무기 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 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 2 중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.
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 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 2 내지 4 중량부로 포함될 수 있다.
상기 가류제와 상기 가류촉진제의 중량비는 1:1.5 내지 1:4일 수 있다. 상기 가류제와 상기 가류촉진제의 중량비가 상기 범위 내인 경우 가류 이전에는 상대적으로 저강성을 가지므로 타이어 제조 공정 중에는 우수한 가공성을 나타내고, 가류 후에는 높은 경도를 가지므로 트레드의 인열 강도를 높일 수 있다.
또한, 커플링제 대신 펜타메톡시메틸멜라민을 사용하는 경우 부족한 인장강도의 하락을 보완하기 위해 가류제의 함량이 높은 가류시스템을 적용해야 하지만, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 인장강도의 하락이 없기 때문에 발열과 칩컷에 유리한 상기의 가류시스템을 적용할 수 있다.
상기 산화아연은 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제이다. 상기 산화아연은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 사용할 수 있다. 상기 산화아연의 함량이 1 중량부 미만인 경우 가황 속도가 느려 생산성이 저하될 수 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우 스코치 현상이 발생하여 물성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 산화아연과 함께 유기계 가류촉진조제를 함께 사용할 수 있는데, 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 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 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 상기 스테아르산은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3 중량부로 사용할 수 있다.
또한, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 통상의 타이어 트레드용 고무 조성물에 사용되는 기타 첨가제를 통상의 함량 범위로 포함할 수 있다.
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 또 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 트럭 타이어 또는 버스 타이어일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어 등일 수도 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있으며, 레디얼 타이어인 것이 바람직하다.
본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 인장강도 및 인열강도가 동시에 우수하고, 내칩컷 성능과 내발열 성능이 동시에 우수하다.
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]
( 비교예 1 내지 4)
하기 표 1과 같은 조성을 반바리 믹서에 첨가하여 고무 조성물을 배합한 다음, 150℃에서 30분간 가류시켜 고무 시편을 제조하였다.
( 실시예 1)
하기 표 1과 같은 조성의 함량으로, 원료고무, 카본블랙, 실리카 및 펜타메톡시메틸멜라민을 반바리 믹서에 투입한 후, 초기 혼합 20초 후에 램 스윕(Ram Sweep)을 실시하여 발열을 제어하고, 혼합 속도를 20 내지 60rpm으로 유동적 제어하여 150℃를 유지하며 400초 동안 혼합하였다.
상기 혼합이 완료된 후, 산화아연을 유황 및 가류촉진제와 함께 투입한 후, 150℃에서 30분간 가류시켜 고무 시편을 제조하였다.
항목 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 실시예 1
천연고무 100 100 100 100 100 100
실리카 20 20 20 20 20 20
카본블랙 50 50 50 50 50 50
커플링제
(PN320)		 - 3 - - - -
펜타메톡시메틸멜라민 - 4 - 1 10 4
유황 4 1 1 1 1 1
가류촉진제 1 4 4 4 4 4
산화아연 5 5 5 5 5 5
(단위: 중량부)
[ 실험예 : 제조된 고무 조성물의 물성 측정]
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
상기 물성 측정 결과는 비교예 1을 기준으로 지수화하여 나타내었고, 그 수치가 클수록 우수하다는 것을 나타낸다.
항목 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 실시예 1
가공성 100 60 100 100 100 100
경도 100 100 100 100 105 100
인장강도 100 110 100 101 120 110
신장율 100 100 100 100 80 100
내칩컷 성능 100 110 110 110 100 110
내발열 성능 100 110 110 110 110 110
상기 표 2의 물성 결과를 통해, 천연고무에 실리카를 카본블랙과 혼용하여 사용하고 펜타메톡시메틸멜라민을 첨가한 후 가류촉진제의 함량이 가류제의 함량 보다 높은 가류시스템을 적용하게 되면 신장율의 하락 없이 인장강도, 내칩컷 및 내발열 성능 상승 효과가 있음을 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 (8)

  1. 원료고무 100 중량부에 실리카 5 내지 20 중량부, 카본블랙 40 내지 60 중량부 및 펜타메톡시메틸멜라민 3 내지 6 중량부를 첨가하고 혼합하는 제1 단계, 그리고
    상기 원료고무 100 중량부에 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부 및 산화아연 1 내지 5 중량부를 첨가하되, 가류제와 가류촉진제는 1:1.5 내지 1:4의 중량비로 첨가하여 가류시키는 제2 단계
    를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에서 상기 혼합 시작 25 내지 35초 후 램 스윕(ram sweep)을 실시하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에서 상기 혼합은 20 내지 60rpm, 145 내지 150℃ 및 350 내지 450초 조건에서 이루어지는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법.
  4. 제1항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조 방법에 의하여 제조되어, 가류제와 가류촉진제의 중량비가 1:1.5 내지 1:4인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 실리카 5 내지 20 중량부, 카본블랙 40 내지 60 중량부, 펜타메톡시메틸멜라민 3 내지 6 중량부, 가류제 1 내지 2 중량부, 가류촉진제 2 내지 4 중량부, 그리고 산화아연 1 내지 5 중량부를 포함하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 원료고무는 천연고무인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  8. 제4항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.
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