KR101582253B1 - 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 - Google Patents

타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 Download PDF

Info

Publication number
KR101582253B1
KR101582253B1 KR1020140047484A KR20140047484A KR101582253B1 KR 101582253 B1 KR101582253 B1 KR 101582253B1 KR 1020140047484 A KR1020140047484 A KR 1020140047484A KR 20140047484 A KR20140047484 A KR 20140047484A KR 101582253 B1 KR101582253 B1 KR 101582253B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon black
parts
weight
rubber
tire
Prior art date
Application number
KR1020140047484A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150121522A (ko
Inventor
신상만
김정태
최윤수
Original Assignee
한국타이어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국타이어 주식회사 filed Critical 한국타이어 주식회사
Priority to KR1020140047484A priority Critical patent/KR101582253B1/ko
Priority to EP15152033.5A priority patent/EP2937388B1/en
Priority to CN201510096425.1A priority patent/CN105001464B/zh
Priority to JP2015053613A priority patent/JP6157528B2/ja
Priority to US14/692,324 priority patent/US9631071B2/en
Publication of KR20150121522A publication Critical patent/KR20150121522A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101582253B1 publication Critical patent/KR101582253B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22—Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다. 본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 우수한 내칩컷성을 나타내면서도 내칩컷성과 트레이드 오프 관계에 있는 내마모 성능 및 내발열 성능이 우수하다. 특히, 내마모성 및 내칩컷성이 우수하여 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어는 버스 또는 트럭 등에 적합하게 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, 내마모 및 내발열 성능의 저하 없이 내칩컷 성능을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.
타이어 부위 중 유일하게 노면에 접촉하고 있는 부위인 트레드 고무는 구동력, 제동력, 선회력 등 타이어에 실리는 각종 힘을 노면에 전달하며, 트레드 고무 이외의 부위를 외력으로부터 보호한다. 이러한 트레드 고무에 전통적으로 요구되는 성능으로는 내크랙성, 내마모성, 내열성, 내스키드성 등이 있다. 그러나 일반적으로 전체의 성능을 만족하는 고무 배합을 설정하는 일은 매우 곤란하기 때문에 여러 가지 제품의 성능 목표에 맞게 다양한 요구 성능에 대응하는 각각의 트레드 고무를 개발하고 있다.
종래의 컷 및 칩 내성 향상 기술들은 컷 및 칩 내성에 유리한 고분자 및 카본블랙 등을 이용하여 적용되었다. 이러한 기술로는 전통적으로 내칩컷 성능에 유리한 천연고무에 입자경이 작은 카본블랙과 실리카 충전제를 병행하여 사용하는 기술이 공개되어 있다(특허문헌 1). 그러나 이러한 기술은 배합 조건이 까다로운 실리카를 함께 혼합시켜야 한다는 단점을 가지고 있어 실리카 배합 기술 뿐만 아니라 설비적인 측면의 기술도 선행 확보되어야 하는 문제점이 있다. 또한 내칩컷 성능 향상을 위해 단순 보강제로서 첨가하는 실리카의 사용에 따라 다소 내발열 성능에 대한 희생이 발생할 수도 있다.
이와 다른 기술로 내마모 성능 및 조종 안정성을 개선하면서도 내크랙성 및 내칩컷 성능을 저하시키지 않도록 기존 천연고무만 사용하던 고분자 기반에서 다양한 합성고무를 적용하는 기술이 공개되어 있다(특허문헌 2). 그러나 이 기술 역시 기존의 원료고무가 변경된다는 점에서 최종 현장의 양산시에는 주원료의 변경 및 혼합 조건 등의 최적화가 병행되어야 한다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0071057호(공개일: 2013년 6월 28일) 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0019044호(공개일: 2013년 2월 26일)
본 발명의 목적은 내마모 및 내발열 성능의 저하 없이 내칩컷 성능을 향상시킬 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 원료고무 100 중량부 및 카본블랙 45 내지 70 중량부를 포함하고, 상기 카본블랙은 제 1 카본블랙 40 내지 60 중량부 및 제 2 카본블랙 5 내지 15 중량부를 포함한다. 상기에서 제 1 카본블랙은 제 2 카본블랙 대비 STSA(Stactical Thickness Surface Area) 값이 50 내지 75m2/g 만큼 크고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 5 내지 30cc/100g 만큼 크며, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 20 내지 40cc/100g 만큼 크고, 요오드 흡착량 값이 50 내지 70mg/g 만큼 큰 것이다.
상기 원료고무는 천연고무 30 내지 50 중량부, 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부 및 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 45 내지 55 중량부로 포함되고, 상기 제 2 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
하나의 예시에서 제 1 카본블랙은 STSA가 130 내지 140m2/g이고, COAN이 100 내지 110cc/100g이며, OAN이 125 내지 135cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g일 수 있다. 이때, 제 2 카본블랙은 STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g일 수 있다.
다른 예시에서 제 1 카본블랙은 STSA가 135 내지 145m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g일 수 있다. 이때, 제 2 카본블랙은 STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 65 내지 75cc/100g이며, OAN이 65 내지 75cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g일 수 있다.
본 발명의 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 조성물은 원료고무 100 중량부 및 카본블랙 45 내지 70 중량부를 포함하고, 상기 카본블랙은 제 1 카본블랙 40 내지 60 중량부 및 제 2 카본블랙 5 내지 15 중량부를 포함한다. 상기에서 제 1 카본블랙은 제 2 카본블랙 대비 STSA(Stactical Thickness Surface Area) 값이 50 내지 75m2/g 만큼 크고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 5 내지 30cc/100g 만큼 크며, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 20 내지 40cc/100g 만큼 크고, 요오드 흡착량 값이 50 내지 70mg/g 만큼 큰 것이다.
상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 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.
상기에서 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 변성 부타디엔 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
하나의 예시에서 상기 원료고무는 내마모 및 내발열 성능과 우수한 내칩컷 성능을 가지는 트럭 또는 버스용 타이어 트레드를 제공하기 위하여 천연고무 30 내지 50 중량부, 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부 및 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 카본블랙은 제 2 카본블랙 대비 STSA(Stactical Thickness Surface Area) 값이 50 내지 75m2/g 만큼 크고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 5 내지 30cc/100g 만큼 크며, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 20 내지 40cc/100g 만큼 크고, 요오드 흡착량 값이 50 내지 70mg/g 만큼 큰 것일 수 있다. 제 1 및 제 2 카본블랙으로 STSA, COAN, OAN 및 요오드 흡착량이 상기 범위 정도로 차이를 보이는 것을 채용하면 우수한 내마모 성능을 유지하면서 컷 및 칩 내성을 향상시킬 수 있다. 특히, 2종의 카본블랙으로 STSA, COAN, OAN 및 요오드 흡착량에 있어서 상기 범위 정도의 차이를 보이는 것이라면 기존에 사용되는 ASTM Grade 카본블랙을 제한 없이 사용할 수 있으므로, 기존의 타이어 제조 공정을 그대로 활용할 수 있고, 새로운 충전제를 합성할 필요가 없어 매우 경제적이고 효율적으로 우수한 성능의 타이어를 제공할 수 있다는 이점이 있다.
그러나, 제 1 카본블랙과 제 2 카본블랙 간의 STSA 차이가 50m2/g 미만이거나, COAN 차이가 5cc/100g 미만이거나, OAN 차이가 20cc/100g 미만이거나 또는 요오드 흡착량 차이가 50mg/g 미만인 경우 2종의 카본블랙 간의 상호 상승 작용 효과가 미미하여 내칩컷 성능의 개선을 기대하기가 어렵다. 반면, 제 1 카본블랙과 제 2 카본블랙의 STSA 차이가 75m2/g을 초과하거나, OAN 차이가 40cc/100g을 초과하거나 또는 요오드 흡착량 차이가 70mg/g을 초과하는 경우에는 내마모 및 내발열 성능이 저하될 수 있고, 제 1 카본블랙과 제 2 카본블랙 간의 COAN 차이가 30cc/100g을 초과하면 내발열 성능 저하로 히스테리시스에 불리할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 45 내지 70 중량부로 사용될 수 있다. 만일 카본블랙의 함량이 상기 범위 미만이면 카본블랙에 의한 보강성 기능이 저하되어 내마모 성능이 취약해질 수 있고, 카본블랙의 함량이 상기 범위를 초과하면 고무와 결합하지 못한 카본블랙이 미분산되고, 발열요인으로 작용할 수 있어 타이어 성능을 저하시킬 수 있다.
상기 제 1 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 40 내지 60 중량부로 사용되고, 제 2 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 15 중량부로 사용될 수 있다. 만일 제 1 카본블랙의 함량이 60 중량부를 초과하거나 제 2 카본블랙의 함량이 5 중량부 미만이면 인장강도, 모듈러스 및 신장률의 균형이 우수한 제 2 카본블랙에 따른 상호 보완 기능이 미미할 수 있고, 제 1 카본블랙의 함량이 40 중량부 미만이거나 제 2 카본블랙의 함량이 15 중량부를 초과하면 타이어 트레드용 고무 조성물에 첨가되는 충전제 대비 낮은 구조(low structure) 및 좁은 비표면적을 가지는 카본블랙의 영향이 커지게 되어 내마모 및 내발열 성능이 저하될 수 있다.
하나의 예시에서 제 1 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 45 내지 55 중량부로 사용되고, 제 2 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부로 사용될 수 있다. 이러한 범위로 제 1 및 제 2 카본블랙을 사용하는 경우 내마모 및 내발열 성능을 우수한 수준으로 유지 및 개선시키면서 내칩컷 성능을 매우 향상시킬 수 있다. 그 결과 이러한 타이어 트레드용 고무 조성물은 내마모 및 내발열 성능과 같은 일차적인 요구 물성뿐만 아니라 내칩컷 성능과 같은 이차적인 요구 물성까지 우수한 트럭 또는 버스용 타이어를 제공할 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 카본블랙으로는 내마모 및 내발열 성능의 저하없이 내칩컷 성능을 향상시키기 위하여 타이어 트레드가 낮은 스트레인(low strain) 영역에서는 높은 모듈러스 값을 가지고, 높은 스트레인(high strain) 영역에서는 낮은 모듈러스를 가지도록 적절한 것을 채용할 수 있다.
하나의 예시에서 제 1 카본블랙으로는 STSA가 130 내지 140m2/g이고, COAN이 100 내지 110cc/100g이며, OAN이 125 내지 135cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g인 카본블랙을 사용할 수 있다. 이때 제 2 카본블랙으로는 STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g인 카본블랙을 사용할 수 있다.
또한, 다른 예시에서 제 1 카본블랙으로는 STSA가 135 내지 145m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g인 카본블랙을 사용할 수 있다. 이때 제 2 카본블랙으로는 STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 65 내지 75cc/100g이며, OAN이 65 내지 75cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g인 카본블랙을 사용할 수 있다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 충전제, 커플링제, 노화방지제, 연화제 또는 점착제 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 타이어 트레드용 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는바, 특별히 한정되지 않는다.
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 가능한바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.
상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있다.
본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 우수한 내칩컷성을 나타내면서도 내칩컷성과 트레이드 오프 관계에 있는 내마모 성능 및 내발열 성능이 우수하다. 특히, 내마모성 및 내칩컷성이 우수하여 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어는 버스 또는 트럭 등에 적합하게 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.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 실시예 3 실시예 4 비교예 2
천연고무 50 50 50 50 50 50
부타디엔 고무 30 30 30 30 30 30
스티렌-부타디엔 고무 20 20 20 20 20 20
카본블랙A(1) 50 40 55 - - -
카본블랙B(2) 5 15 - - - -
카본블랙C(3) - - - 50 40 55
카본블랙D(4) - - - 5 15 -
산화아연 2 2 2 2 2 2
스테아린산 1 1 1 1 1 1
노화방지제(6PPD) 1 1 1 1 1 1
유황 2 2 2 2 2 2
가류촉진제 1 1 1 1 1 1
(단위: 중량부)
(1) 카본블랙A: STSA가 130 내지 140m2/g이고, COAN이 100 내지 110cc/100g이며, OAN이 125 내지 135cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g인 카본블랙
(2) 카본블랙B: STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g인 카본블랙
(3) 카본블랙C: STSA가 135 내지 145m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g인 카본블랙
(4) 카본블랙D: STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 65 내지 75cc/100g이며, OAN이 65 내지 75cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g인 카본블랙
[ 실험예 : 제조된 고무 조성물의 물성 측정]
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 조성물을 반바리 믹서를 이용하여 배합하여 고무 시트를 제조하였으며, 가류 후 인장 강도 및 점탄성 등의 기본 물성과 내칩컷성을 평가하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 실시예 3 실시예 4 비교예 2
경도 70 69 70 75 72 73
10% 모듈러스 (MPa) 11.3 11.2 9.6 13.7 12.6 11.8
300% 모듈러스 (MPa) 142 144 159 103 109 123
내발열 지수 100 98 100 104 101 100
컷 및 칩 내성지수 109 108 100 120 123 100
내마모성 지수 99 94 100 101 99 100
(1) 경도(Shore A)는 DIN 53505에 의해 측정하였다. 경도는 조종 안정성을 나타내는 값으로 수치가 높을수록 조종 안정성이 우수함을 나타낸다.
(2) 10% 및 300% 모듈러스는 고무 시편을 아령형으로 잘라서 인장시험기(인스트론사제)로 측정하였고, 10% 모듈러스는 시편을 10% 신장시켰을 경우 시편에 작용하는 스트레스를 의미하고, 300% 모듈러스는 시편을 300% 신장시켰을 경우 시편에 작용하는 스트레스를 의미한다. Low strain 영역에서의 모듈러스가 높을수록 High strain 영역에서의 모듈러스가 작을수록 내칩컷성에 유리하다.
(3) 내발열 지수는 실내 내구 시험기를 이용하여 평가한 결과로서 비교예 1을 100으로 하여 실시예 1 및 2의 값을 지수로 표현하고, 비교예 2를 100으로 하여 실시예 3 및 4의 값을 지수로 표현하였으며, 내발열 지수가 클수록 내발열성이 우수함을 나타낸다.
(4) 컷 및 칩 내성지수는 회전하는 고무 시편에 일정 주기와 일정 힘으로 날카로운 칼날에 의한 충격을 주어 시험 전과 시험 후의 시편의 중량 차이로부터 측정하였으며, 비교예 1을 100으로 하여 실시예 1 및 2의 값을 지수로 표현하고, 비교예 2를 100으로 하여 실시예 3 및 4의 값을 표현하였으며, 내칩컷성 지수가 클수록 내칩컷 성능이 우수함을 나타낸다.
(5) 내마모성 지수는 LAT-100 마모 시험기를 사용하여 측정하였으며, 내마모성 지수가 클수록 내마모성이 우수함을 나타낸다.
상기 표 2를 참조하면, 1종의 카본블랙을 사용한 비교예 1에 비하여 low strain modulus를 높이고, high strain modulus를 낮추도록 조합한 2종의 카본블랙을 사용한 실시예 1 및 2는 내칩컷성이 향상됨을 확인할 수 있었다.
또한, 실시예 3 및 4도 내발열 또는 내마모 성능을 우수한 수준으로 유지 또는 개선하면서도 비교예 2에 비하여 매우 향상된 내칩컷성을 나타내었다.
한편 실시예 1 및 3을 실시예 2 및 4와 비교하면, 2종의 카본블랙을 사용하더라도 저구조의 카본블랙, 예를 들면 카본블랙 B 및 D를 사용 함량이 증가되면 내발열 및 내마모 성능이 저하될 수 있음을 확인함으로써 2종의 카본블랙의 혼합비가 매우 중요함을 확인할 수 있었다.
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 중량부 및 카본블랙 45 내지 70 중량부를 포함하고,
    상기 카본블랙은 제 1 카본블랙 40 내지 60 중량부 및 제 2 카본블랙 5 내지 15 중량부를 포함하며,
    제 1 카본블랙은 제 2 카본블랙 대비 STSA(Stactical Thickness Surface Area) 값이 50 내지 75m2/g 만큼 크고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 5 내지 30cc/100g 만큼 크며, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 20 내지 40cc/100g 만큼 크고, 요오드 흡착량 값이 50 내지 70mg/g 만큼 큰 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 원료고무는 천연고무 30 내지 50 중량부, 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부 및 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 30 중량부를 포함하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 45 내지 55 중량부로 포함되고, 상기 제 2 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부로 포함되는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 카본블랙은 STSA가 130 내지 140m2/g이고, COAN이 100 내지 110cc/100g이며, OAN이 125 내지 135cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 카본블랙은 STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 카본블랙은 STSA가 135 내지 145m2/g이고, COAN이 85 내지 95cc/100g이며, OAN이 95 내지 105cc/100g이고, 요오드 흡착량이 135 내지 145mg/g인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 카본블랙은 STSA가 70 내지 80m2/g이고, COAN이 65 내지 75cc/100g이며, OAN이 65 내지 75cc/100g이고, 요오드 흡착량이 75 내지 85mg/g인 타이어 트레드용 고무 조성물.
  8. 제 1 항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.
KR1020140047484A 2014-04-21 2014-04-21 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 KR101582253B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140047484A KR101582253B1 (ko) 2014-04-21 2014-04-21 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
EP15152033.5A EP2937388B1 (en) 2014-04-21 2015-01-21 Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same
CN201510096425.1A CN105001464B (zh) 2014-04-21 2015-03-04 胎面用橡胶组合物及利用该组合物制造的轮胎
JP2015053613A JP6157528B2 (ja) 2014-04-21 2015-03-17 タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いて製造したタイヤ
US14/692,324 US9631071B2 (en) 2014-04-21 2015-04-21 Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140047484A KR101582253B1 (ko) 2014-04-21 2014-04-21 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150121522A KR20150121522A (ko) 2015-10-29
KR101582253B1 true KR101582253B1 (ko) 2016-01-04

Family

ID=52432666

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140047484A KR101582253B1 (ko) 2014-04-21 2014-04-21 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9631071B2 (ko)
EP (1) EP2937388B1 (ko)
JP (1) JP6157528B2 (ko)
KR (1) KR101582253B1 (ko)
CN (1) CN105001464B (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016201801A1 (de) * 2015-11-21 2017-05-24 Suncoal Industries Gmbh Partikelförmiges Kohlenstoffmaterial herstellbar aus nachwachsenden Rohstoffen und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2017136196A1 (en) 2016-02-01 2017-08-10 Cabot Corporation Thermally conductive polymer compositions containing carbon black
US10767028B2 (en) 2016-02-01 2020-09-08 Cabot Corporation Compounded rubber having improved thermal transfer
CN110023395B (zh) * 2016-11-24 2021-12-21 住友橡胶工业株式会社 胎面用橡胶组合物和轮胎
CN110050023B (zh) * 2016-12-09 2021-12-03 住友橡胶工业株式会社 胎面用橡胶组合物和轮胎
JP6384568B1 (ja) 2017-05-16 2018-09-05 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP6888459B2 (ja) * 2017-07-25 2021-06-16 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物
JP7040130B2 (ja) 2018-03-02 2022-03-23 住友ゴム工業株式会社 トレッド用ゴム組成物およびタイヤ
JP7225675B2 (ja) 2018-10-24 2023-02-21 住友ゴム工業株式会社 重荷重用空気入りタイヤ
KR20220018558A (ko) * 2019-06-05 2022-02-15 비욘드 로투스 엘엘씨 타이어 트레드
DE102019212467A1 (de) * 2019-08-21 2021-02-25 Continental Reifen Deutschland Gmbh Kautschukmischung für Zweiradreifenlaufstreifen
CN112920473A (zh) * 2021-01-25 2021-06-08 三角轮胎股份有限公司 低变形刚度抗沟裂的全钢胎面底层胶橡胶组合物和轮胎

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100638626B1 (ko) 2005-05-26 2006-10-27 금호타이어 주식회사 내피로특성이 개선된 타이어용 고무 조성물
KR100807340B1 (ko) 2007-03-08 2008-02-28 금호타이어 주식회사 항공기용 타이어 트레드 고무조성물
JP2011111623A (ja) 2009-11-26 2011-06-09 Evonik Degussa Gmbh ゴム混合物

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52101503A (en) * 1976-02-21 1977-08-25 Bridgestone Corp Pneumatic tire with improved tread
JPS62129324A (ja) * 1985-11-30 1987-06-11 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤトレツド用ゴム組成物
JPS63301243A (ja) * 1987-06-02 1988-12-08 Yokohama Rubber Co Ltd:The タイヤ用ゴム組成物
JPH0625473A (ja) * 1992-07-09 1994-02-01 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゴム組成物
JPH06212024A (ja) * 1993-01-14 1994-08-02 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ゴム組成物
US5700845A (en) * 1994-10-03 1997-12-23 Cabot Corporation Carbon black containing EPDM compositions and process for producing same
US5877250A (en) * 1996-01-31 1999-03-02 Cabot Corporation Carbon blacks and compositions incorporating the carbon blacks
CA2198663A1 (en) * 1996-06-21 1997-12-22 Richard Robinson Smith Silica-filled rubber composition containing two different carbon blacks and tire with tread made therefrom
JP4278212B2 (ja) * 1999-02-02 2009-06-10 横浜ゴム株式会社 重荷重用タイヤ又はその更生タイヤ用のトレッドゴム組成物
KR20030042891A (ko) * 2001-11-26 2003-06-02 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물
US7847009B2 (en) * 2004-05-13 2010-12-07 Columbian Chemicals Company Carbonaceous material with dissociated aggregate size and particle size distribution and improved dispersibility
JP2007231177A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物
US20070249775A1 (en) * 2006-04-19 2007-10-25 Bridgestone Corporation Tread compositions with improved dynamic storage modulus
BRPI0622123A8 (pt) * 2006-11-13 2017-12-26 Soc Tech Michelin Composição elastomérica, pneu, e, método de produção do mesmo
KR100798359B1 (ko) * 2006-11-23 2008-01-28 한국타이어 주식회사 고속 경주용 자동차의 타이어 트레드용 고무 조성물
JP2009007422A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Bridgestone Corp ゴム組成物およびタイヤ
JP5486176B2 (ja) * 2008-10-01 2014-05-07 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物
KR101000812B1 (ko) * 2008-12-05 2010-12-13 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물
JP4671246B2 (ja) * 2008-12-26 2011-04-13 住友ゴム工業株式会社 クッション用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JP2010163544A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Toyo Tire & Rubber Co Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
KR101293464B1 (ko) * 2010-08-09 2013-08-14 한국타이어 주식회사 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
JP5616242B2 (ja) * 2011-01-17 2014-10-29 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP5616241B2 (ja) * 2011-01-17 2014-10-29 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
JP2012193307A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Toyo Tire & Rubber Co Ltd サイドウォール用ゴム組成物および空気入りタイヤ
KR101358011B1 (ko) 2011-08-16 2014-02-04 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
JP5787694B2 (ja) * 2011-09-27 2015-09-30 住友ゴム工業株式会社 高性能タイヤのトレッド用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
US8536262B2 (en) * 2011-12-20 2013-09-17 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire tread base containing syndiotactic-1,2-polybutadiene with diverse carbon blacks
KR20130071057A (ko) 2011-12-20 2013-06-28 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
KR101379333B1 (ko) * 2011-12-29 2014-03-31 한국타이어 주식회사 타이어 가류 블래더용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 가류 블래더
JP2014024912A (ja) * 2012-07-25 2014-02-06 Sumitomo Rubber Ind Ltd 高性能タイヤトレッド用ゴム組成物及び高性能タイヤ
US9096100B2 (en) * 2012-11-12 2015-08-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with chafer and sidewall

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100638626B1 (ko) 2005-05-26 2006-10-27 금호타이어 주식회사 내피로특성이 개선된 타이어용 고무 조성물
KR100807340B1 (ko) 2007-03-08 2008-02-28 금호타이어 주식회사 항공기용 타이어 트레드 고무조성물
JP2011111623A (ja) 2009-11-26 2011-06-09 Evonik Degussa Gmbh ゴム混合物

Also Published As

Publication number Publication date
CN105001464B (zh) 2017-09-01
EP2937388A1 (en) 2015-10-28
JP6157528B2 (ja) 2017-07-05
JP2015206029A (ja) 2015-11-19
KR20150121522A (ko) 2015-10-29
US9631071B2 (en) 2017-04-25
US20150299436A1 (en) 2015-10-22
CN105001464A (zh) 2015-10-28
EP2937388B1 (en) 2017-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101582253B1 (ko) 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어
JP6917696B2 (ja) 低温性能及びウェットトラクションのためのトレッドを有するタイヤ
USRE47886E1 (en) Tire with improved grip on wet ground
EP2512824B1 (en) High silica content for heavy vehicle tires
JP6243499B2 (ja) タイヤ用の側壁
EP2370272B1 (en) Heavy vehicle treads/undertread
AU2017371532B2 (en) Tyre comprising a rubber composition based on epoxidized polyisoprene
US8957149B2 (en) Preparation and use of silica reinforced rubber composition for truck tire tread
US20050234182A1 (en) Rubber composition for tread
EP2424737B1 (en) Tread for heavy vehicle tires
US10301459B2 (en) Tire with rubber tread containing a combination of styrene/butadiene elastomers and traction resins and pre-hydrophobated precipitated silica reinforcement
EP1897702A1 (en) Tire with tread having an outer cap layer and underlying transition layer containing corncob granules
EP1897703A1 (en) Tire with tread having a transition layer containing depolymerized rubber, pre-cured rubber or coal dust
WO2013161288A1 (ja) 建設車両用タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いた建設車両用空気入りタイヤ
CN112566791B (zh) 轮胎
JP5829734B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物及びそれを用いたタイヤ
KR101397298B1 (ko) 내마모성이 향상된 트럭 및 버스 타이어 트레드용 고무 조성물
JP2010254740A (ja) ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
KR101016369B1 (ko) 타이어 트레드 고무조성물
JP2013245317A (ja) タイヤ用ゴム組成物及び二輪車用タイヤ
KR101376988B1 (ko) 타이어 재생용 트레드 고무 조성물 및 이를 이용하여 재생한 타이어
KR102011976B1 (ko) 내컷앤칩 성능이 향상된 otr 트레드 고무조성물
KR100726867B1 (ko) 승용차 타이어 트레드 고무조성물
WO2023144209A1 (en) Rubber composition with superior grip and improved hysteresis composition
KR20160046952A (ko) 내구성, 내마모 및 제동 성능이 개선된 다기능 타이어 언더트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181203

Year of fee payment: 6