KR101766053B1 - 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물 - Google Patents

저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료고무에 충진제로서 카본블랙을 포함하되 이질적 특성을 가지는 두 종류의 카본블랙을 적정 조성비로 포함시켜 타이어의 물성 개선과 더불어 자동차의 연비 개선하는 효과를 동시에 얻을 수 있는 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물{Rubber composition for rim cushion of low-fuel tire}
본 발명은 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원료고무에 충진제로서 카본블랙을 포함하되 이질적 특성을 가지는 두 종류의 카본블랙을 적정 조성비로 포함시켜 타이어의 물성 개선과 더불어 자동차의 연비 개선하는 효과를 동시에 얻을 수 있는 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물에 관한 것이다.
전세계적으로 환경문제에 대한 관심이 증가함에 따라 일상생활 제품에서부터 산업용 제품에 이르기까지 환경 친화적인 제품의 수요가 증대되고 있다. 특히 최근의 고유가와 지구 온난화 가스의 배출저감과 관련하여 자동차 산업에서도 초저연비 자동차에 대한 관심이 급증하고 있다. 자동차 산업에서 저연비 자동차에 대한 관심이 증가하면서 자동차의 지지 및 이동 역할을 하는 타이어에 대해서도 저연비 성능을 요구하고 있다.
일반적으로 타이어는 크게 트레드(Tread), 사이드월(Sidewall) 및 비드부(BEAD)로 구성되고, 상기 비드부는 림(Rim)을 통하여 전달되는 운동에너지를 효과적으로 타이어 본체에 전달하고 타이어가 림으로부터 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 비드부의 외측 면에는 림쿠션(Rim cushion)이 형성되어 있음으로써 타이어가 노면으로부터 받는 충격을 완화시켜 승차감을 증가시키고 소음을 절감시키는 기능을 하고 있다.
타이어의 림쿠션(Rim cushion)에는 원료고무 및 충진제를 포함하는 고무 소재가 적용되고 있다. 대한민국 등록특허공보 10-0621850호(특허문헌 1)에는 원료고무 100 중량부에 카본블랙 충진제 40 ~ 80 중량부가 포함된 림쿠션 고무 조성물이 개시되어 있다. 상기 특허문헌 1은 재생고무를 재활용하는 친환경 고무소재에 관한 발명으로, 림(Rim)과의 접촉시에 발열을 감소시키기 위하여 재생고무가 포함된 원료고무에 신디오태틱 1,2-폴리부타디엔 등의 부타디엔 고무를 첨가 사용하는 기술이 개시되어 있을 뿐이다. 또한, 특허문헌 1에서는 물성 보강재로서 카본블랙 충진제를 포함한다고 개시하고는 있으나, 특정의 카본블랙 선택에 의해 물성과 연비 성능을 동시에 개선하는 것에 대해서는 전혀 고려하고 있지 않다.
대한민국 등록특허공보 10-0621850호
본 발명은 타이어의 기계적 물성과 연비 성능을 동시에 개선시키는 림쿠션용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제 해결을 위하여, 본 발명은 원료고무 100 중량부, 카본블랙 충진제 40 ~ 80 중량부, 및 통상의 타이어용 첨가제가 포함된 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물로서, 상기 카본블랙 충진제로는
디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 80 ~ 120 mL/100g 이고, 질소흡착 비표면적이 70 ~ 100 m2/g 인 카본블랙(Ⅰ); 및 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 170 ~ 200 mL/100g 이고, 질소흡착 비표면적 30 ~ 50 m2/g 인 구조가 발달된 카본블랙(Ⅱ)가 포함된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 충진제로는 원료고무 100 중량부를 기준으로 카본블랙(Ⅰ) 10 ~ 30 중량부 및 카본블랙(Ⅱ) 30 ~ 50 중량부가 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 원료고무로는 천연고무 단독, 또는 천연고무 20 ~ 80 중량%와 부타디엔계 고무 20 ~ 80 중량%로 된 고무 혼합물일 수 있다.
본 발명의 더욱 바람직한 일실시예로서, 상기 부타디엔계 고무 중에는 1,4-시스 부타디엔이 95 중량% 이상 포함될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 통상의 타이어용 첨가제는 가류제, 가류촉진제, 노화방지제 및 프로세스 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예로서, 상기 고무 조성물은 120 ~ 150℃ 온도에서 최대 5분 동안 믹싱(Mixing)하여 제조될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 태양으로서 상기한 고무 조성물을 림쿠션 소재로 사용하여 제조된 저연비 타이어를 특징으로 할 수 있다.
일반적으로 기계적 물성과 연비 성능은 트레이드 오프(trade-off) 현상이 동반되므로, 연비 성능 개선에 초점을 맞추어 소재의 조성을 변화시키면 기계적 물성이 저하가 필연적으로 동반하게 된다. 그러나, 본 발명이 제안한 바대로 고무 조성물에 충진제로서 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량과 질소흡착 비표면적이 서로 다른 카본블랙을 혼합 사용하게 되면, 기계적 물성 저하 없이 연비 성능을 개선시키는 효과를 얻을 수 있다.
따라서 본 발명의 고무 조성물은 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 소재로 유용하다.
본 발명은 저연비 타이어의 림쿠션(Rim cushion)용 고무 조성물에 관한 것으로서, 원료고무, 카본블랙 충진제 및 통상의 타이어용 첨가제가 포함된다.
구체적으로 본 발명의 고무 조성물은 상기 충진제로서 카본블랙을 포함하되, 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량과 질소흡착 비표면적이 서로 다른 이종(異種)의 카본블랙을 소정의 함량비로 포함시킨데 특징이 있다, 이로써 트레이드 오프(trade-off) 현상이 동반되는 것으로 알려진 연비 성능과 기계적 물성을 동시에 향상시키는 각별한 효과를 얻게 된다.
본 발명에 따른 고무 조성물을 구성하는 각 성분에 대해 구체적으로 설명하면 하기와 같다.
(1) 원료고무
본 발명의 고무 조성물에는 원료고무로서 타이어 제조분야에서 통상적으로 사용되는 고무라면 어느 것이든 사용이 가능하며, 예를 들면 천연고무, 합성고무 또는 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용할 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 합성고무는 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 폴리이소부틸이소프렌-co-파라메틸스티렌(BIMS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서는 상기 원료고무로서 천연고무 단독, 또는 천연고무와 부타디엔계 고무의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 원료고무로서 바람직하기로는 천연고무 20 ~ 80 중량%와 부타디엔계 고무 20 ~ 80 중량%로 된 고무 혼합물을 사용하는 것이다. 부타디엔계 고무를 상기의 함량 범위로 혼합 사용하게 되면 본 발명의 고무 조성물의 물성 보강효과를 얻을 수 있다.
상기 원료고무로서 특히 바람직하기로는 천연고무와 부타디엔계 고무로 이루어진 고무 혼합물에 있어, 상기 부타디엔계 고무 중에는 1,4-시스 부타디엔이 95 중량% 이상 포함된 고무 혼합물을 사용하는 것이다. 부타디엔계 고무는 중합용 촉매의 종류에 따라 시스(cis), 트랜스(trans), 비닐(vinyl)로 이루어진 미세구조의 조합이 달라질 수 있다. 통상적으로 알려진 티타늄, 니켈 또는 코발트 촉매를 이용하여 제조된 부타디엔계 고무에 대비하여, 네오디뮴(Nd) 촉매를 이용하여 제조된 부타디엔계 고무는 시스 함량을 98 중량% 이상으로 높일 수 있으며 꼬인 선형구조를 이루고 있음으로써 내마모성, 동적특성 및 내발열성이 우수하다. 따라서 시스 함량이 95 중량% 이상으로 높은 부타디엔계 고무를 원료고무로 사용하게 되면, 고속주행 시 요구되는 중요한 타이어의 특성으로서 내마모성, 동적특성, 내발열성을 개선시키는 효과를 얻을 수 있으며, 이러한 효과는 타이어의 저연비 성능에도 직접적인 영향을 미치게 된다.
(2) 충진제
본 발명의 고무 조성물에는 충진제로서 카본블랙을 포함하며, 상기 카본블랙은 원료고무 100 중량부를 기준으로 40 ~ 80 중량부 범위로 포함된다. 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 카본블랙 함량이 40 중량부 미만이면 충진제로서 제 역할을 기대하기가 어렵고, 반대로 80 중량부를 초과하여 과량 사용되면 고무 조성물 내에서 카본블랙의 분산성이 저하되고 충진제간의 마찰에 의한 내부 발열이 심해져 연비 성능이 하락하는 원인이 될 수도 있다.
카본블랙(Carbon black)은 천연가스, 중질유 등의 함탄소 물질을 불완전 연소 또는 열분해시켜 제조되는 흑색의 미분말 물질이다. 이러한 카본블랙은 입자경 크기 및 미세구조 등에 따라 그 분류가 다양하다.
일반적으로 카본블랙의 입자경이 작을수록 표면적이 증가되어 보강성을 높이는 효과가 큰 것으로 알려져 있으나, 입자경이 작은 카본블랙의 사용만으로는 물성 개선과 더불어 연비 성능까지 개선시키는 것은 어렵다.
또한, 상기 카본블랙은 수소결합, 반데르발스 결합 등을 통해 구조(structure)를 발달시킬 수 있으며, 구조가 발달된 카본블랙일수록 보강성이 증가된다. 상기 '구조가 발달된 카본블랙'이라 함은 가지형태의 구조를 이루고 있는 카본블랙을 일컫는다. 일반적인 카본블랙은 특정 구조를 가지고 있지 않으므로 쉽게 덩어리 형태로 뭉쳐지게 되는데, 이러한 카본블랙은 분산성 저하의 원인이 될 수 있다. 그러나 가지형태의 구조를 가지는 카본블랙 즉, 구조가 발달된 카본블랙은 입자간 뭉침 현상이 적어서 고무 조성물 중에 고른 분산이 가능하므로 물성 보강 효과를 제대로 나타낼 수 있다.
본 발명에서는 카본블랙 충진제로서 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량과 질소흡착 비표면적이 서로 다른 카본블랙(Ⅰ)와 카본블랙(Ⅱ)의 혼합물을 사용함을 특징으로 한다.
즉, 카본블랙(Ⅰ)는 일반적인 카본블랙으로서 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 80 ~ 120 mL/100g 이고, 질소흡착 비표면적이 70 ~ 100 m2/g 이며, 입자경이 20 ~ 50 nm 범위인 카본블랙을 사용한다. 그리고, 카본블랙(Ⅱ)는 구조가 발달된 카본블랙으로서 디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량 170 ~ 200 mL/100g 이고, 질소흡착 비표면적이 30 ~ 50 m2/g 이며, 입자경이 30 ~ 60 nm 범위인 카본블랙을 사용한다.
본 발명의 고무 조성물에 포함되는 카본블랙(Ⅰ)와 카본블랙(Ⅱ)의 함량에 있어서, 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로 카본블랙(Ⅰ)은 10 ~ 30 중량부 범위로 포함될 수 있고, 카본블랙(Ⅱ)는 30 ~ 50 중량부 범위로 포함될 수 있다. 본 발명의 고무 조성물 중에 포함되는 카본블랙(Ⅰ)의 함량이 10 중량부 미만이면 보강 효과가 미미하여 기계적 물성을 만족시킬 수 없고, 반대로 30 중량부를 초과하면 물성 보강효과는 얻을 수 있지만 연비 성능이 저감되는 문제가 있다. 또한, 본 발명의 고무 조성물 중에 포함되는 카본블랙(Ⅱ)의 함량이 30 중량부 미만이면 연비 성능이 저감되고, 반대로 50 중량부를 초과하면 연비 성능을 좋지만 기계적 물성이 저하될 수 있다.
(3) 첨가제
본 발명의 고무 조성물은 타이어 제조분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 포함할 수 있으며, 첨가제의 함량 역시 통상의 범위에서 적절히 조절하여 배합될 수 있다. 상기 첨가제로는 가류제, 가류촉진제, 노화방지제 및 프로세스 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있으며, 상기 첨가제의 총 사용량은 원료고무 100 중량부를 기준으로 5 ~ 30 중량부 범위에서 사용될 수 있다.
상기 가류제로는 주로 유황(S)을 사용할 수 있으며, 원료고무 100 중량부를 기준으로 1 ~ 10 중량부 범위로 사용될 수 있다. 상기 가류촉진제로는 산화아연(ZnO), 스테아린산, N-t-부틸벤조티아졸 설폰아미드(NS) 등을 사용할 수 있으며, 원료고무 100 중량부를 기준으로 5 ~ 15 중량부 범위로 사용될 수 있다. 상기 노화방지제로는 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌 디아민, N-페닐-N'-(1,3-디메틸)-p-페닐렌디아민, N-N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N-페닐-n-이소프로필-p-페닐디아민 등으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 원료고무 100 중량부를 기준으로 1 ~ 5 중량부 범위로 사용될 수 있다. 상기 프로세스 오일은 연화를 위해 사용되는 것으로, 원료고무 100 중량부를 기준으로 1 ~ 10 중량부 범위로 사용될 수 있다.
상기와 같은 조성 및 조성비를 이루는 본 발명의 고무 조성물은 경도, 인장강도 등의 물성이 우수하면서 연비 성능도 동시에 우수하여 저연비 타이어 소재로 유용하며, 특히 60℃에서의 tanδ를 크게 낮추는 효과가 우수하므로 림쿠션(Rim cushion) 소재로 적용되어 주행 시 발열을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 고무 조성물은 용융 혼련을 통해 제조되는데, 카본블랙 충전제의 고른 분산을 위해서는 믹싱온도를 90 ~ 150℃ 범위로 유지하면서 최대 5분 동안 믹싱(Mixing)하는 것이 좋다. 상기한 믹싱온도가 90℃ 미만이거나, 또는 상기한 온도 조건에서 믹싱 시간이 5분을 초과하게 되면 카본블랙의 분산성이 저하되고 고무 사슬이 파괴되어 물성이 저하될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 하기의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 9. 고무 조성물의 제조
하기 표 1 또는 표 2에 나타낸 조성비로 원료고무, 실리카 충진제 및 첨가제를 밴버리 믹서에 넣고 혼합하여 2x2 mm 시트 크기의 고무 시편을 제조하였다.
다만, 고무 조성물의 용융 혼련시에 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 8의 조성물은 100℃ 온도에서 5분 정도 혼합하였고, 비교예 9의 조성물은 100℃ 온도에서 10분 동안 혼합하였다.
<사용된 조성성분>
(1) 원료고무
① 천연고무(Natural rubber, NR): 이물질 함량이 0.2 중량% 이하인 천연 고무 또는 변성 천연 고무
② 부타디엔계 고무(Butadiene rubber, BR): 1,4-시스 부타디엔의 함량이 95 중량% 이상인 부타디엔계 고무
(2) 카본블랙 충진제
① 카본블랙(Ⅰ): DBP 흡유량이 80~120 mL/100g, 질소흡착 비표면적이 70~100 m2/g 인 카본블랙
② 카본블랙(Ⅱ): DBP 흡유량이 170~200 mL/100g, 질소흡착 비표면적이 30~50 m2/g 인 구조 발달 카본블랙
(3) 첨가제
가류제로서 황(S), 가류촉진제로서 산화아연(ZnO) 및 스테아린산, 노화방지제로서 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌 디아민, 프로세스 오일 포함.
구 분 실시예
1 2 3
원료고무
(중량%) 		NR 40 50 60
BR 60 50 40
충진제
(중량부) 		카본블랙(Ⅰ) 20 20 20
카본블랙(Ⅱ) 50 50 50

첨가제
(중량부) 		가류제(S) 3.5 3.5 3.5
산화아연 5 5 5
스테아린산 3 3 3
노화방지제 2 2 2
프로세스오일 6 6 6
믹싱 시간 5분
* 중량부: 원료고무 100 중량부 기준으로 충진제 및 첨가제의 양을 계산한 값
구 분 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9
원료고무
(중량%) 		NR 40 40 40 40 40 40 40 40 40
BR 60 60 60 60 60 60 60 60 60
충진제
(중량부) 		카본블랙(Ⅰ) 70 - 5 40 5 40 25 10 20
카본블랙(Ⅱ) - 70 25 55 45 30 20 60 50

첨가제
(중량부) 		가류제(S) 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
산화아연 5 5 5 5 5 5 5 5 5
스테아린산 3 3 3 3 3 3 3 3 3
노화방지제 2 2 2 2 2 2 2 2 2
프로세스오일 6 6 6 6 6 6 6 6 6
믹싱 시간 5분 10분
*중량부: 원료고무 100 중량부 기준으로 충진제 및 첨가제의 양을 계산한 값
[실험예]
상기 실시예 1 ~ 3 및 비교예 1 ~ 9에서 각각 제조된 고무 시편에 대하여 하기의 평가방법에 의해 성능을 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
<평가방법>
(1) 연비 성능: DMTA 장비를 사용하여 온도에 따른 재료에너지 손실계수(tanδ)을 평가하였다. 60℃에서 측정된 tanδ 값은 타이어 고무 재료의 연비대용성능을 나타내는 척도로써 이 값이 낮을 수록 타이어 단품 구름저항계수(RRc)가 낮아지며 연비 성능에 유리하게 된다.
(2) 인장강도/M100: ASTM D412의 방법을 따라 만능재료시험기로 평가하였다.
(3) 경도: Shore M 경도계로 측정하였다.
구 분 실시예
1 2 3


성
능
평
가		 tanδ@60℃ 0.092 0.095 0.094
인장강도
(kg/cm2) 		209 210 212
M100
(kg/cm2) 		51 53 54
경도
(shore M) 		70.5 71.5 70
상기 실시예 1 ~ 3의 고무 조성물은, 본 발명에서 제안한 바대로 DBP 흡유량이 상대적으로 낮고 질소흡착 비표면적이 상대적으로 높은 카본블랙(Ⅰ)과 DBP 흡유량이 상대적으로 높고 질소흡착 비표면적이 상대적으로 낮은 카본블랙(Ⅱ)가 소정의 함량비로 포함되어 있다. 상기 실시예 1 ~ 3의 고무 조성물은 60℃에서 측정된 tanδ 값이 낮아서 연비 성능이 우수하면서도 인장강도 및 경도 등의 물성이 우수하게 유지됨을 확인할 수 있었다. 즉, 상기 실시예 1 ~ 3의 고무 조성물은 충진제로서 이질적인 카본블랙(Ⅰ)과 카본블랙(Ⅱ)를 적절히 배합되어 있음으로써 연비 성능 및 기계적 물성이 트레이드-오프(trade-off) 현상 없이 개선되었음을 알 수 있다.
또한, 실시예 1 ~ 3에 의하면 천연고무(NR)와 부타디엔계 고무(BR)를 본 발명이 제안하는 함량비 내에서 적절히 배합 사용하여도 연비 성능 및 기계적 물성이 동시에 우수한 고무 조성물을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
구 분 비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9


성
능
평
가		 tanδ@60℃ 0.15 0.08 0.06 0.17 0.07 0.13 0.12 0.08 0.13
인장강도
(kg/cm2) 		210 197 150 185 170 190 185 177 208
M100
(kg/cm2) 		52 47 36 45 40 45 43 42 52
경도
(shore M) 		72 67.3 42 80 50 65 60 57 69
비교예 1과 2의 고무 조성물은 충진제로서 카본블랙(Ⅰ) 단독 또는 카본블랙(Ⅱ) 단독을 포함하고 있다. 비교예 1의 경우는 입자경이 작은 카본블랙(Ⅰ)의 보강효과로 인해 인장강도 등의 기계적 물성은 어느 정도 향상시킬 수는 있지만 연비 성능(tanδ @60℃)이 저감됨을 알 수 있다. 반면에, 비교예 2의 경우는 카본블랙(Ⅱ)의 단독 사용으로 재료의 연비 성능은 우수하였지만, 보강 효과가 낮아서 인장강도 등의 기계적 물성이 저하됨을 알 수 있다.
비교예 3 및 비교예 4의 고무 조성물은 카본블랙의 총 함량이 너무 적거나 또는 과량 포함되어 있다. 비교예 3은 카본블랙(Ⅰ)과 카본블랙(Ⅱ)의 총 함량이 소량(30 중량부) 포함된 고무 조성물로서, 충진제의 함량이 낮아 연비 성능에는 유리하였지만 물성 보강 효과가 현저히 감소됨을 알 수 있다. 비교예 4는 카본블랙(Ⅰ)과 카본블랙(Ⅱ)의 총 함량이 과량(95 중량부) 포함된 고무 조성물로서, 충진제의 분산성이 저하되어 인장강도가 낮았으며 연비 성능도 저감되었음을 알 수 있다.
비교예 5 ~ 8의 고무 조성물은 카본블랙의 전체 함량은 적정 수준에 있지만, 카본블랙(Ⅰ)과 카본블랙(Ⅱ)의 배합비를 만족하지 못하고 있다. 비교예 5와 6은 카본블랙(Ⅰ)의 함량이 너무 적거나 과다할 경우를 예시한 것으로, 비교예 5와 같이 소량으로 카본블랙(Ⅰ)이 포함되면 보강 효과가 미약하여 기계적 물성이 저하되고, 비교예 6과 같이 과량으로 카본블랙(Ⅰ)이 포함되면 연비 성능이 저감됨을 알 수 있다. 비교예 7과 8은 구조가 발달된 카본블랙(Ⅱ)의 함량이 너무 적거나 과다할 경우를 예시한 것으로, 비교예 7과 같이 카본블랙(Ⅱ)이 소량으로 포함되면 연비 성능이 저감되고, 비교예 8과 같이 카본블랙(Ⅱ)이 과량으로 포함되면 연비 성능은 좋지만 상대적으로 카본블랙(Ⅰ)의 함량이 감소되어 물성 보강효능이 저감됨을 알 수 있다.
비교예 9의 고무 조성물은 상기 실시예 1과 동일한 조성을 이루고 있지만, 조성성분을 용융 혼련하기 위한 믹싱(Mixing)을 100℃ 온도에서 10분 동안 실시하였다. 비교예 9의 경우, 믹싱 시간이 길어짐으로써 고무 사슬이 파괴되어 기계적 물성이 낮아지는 경향이 있음을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 원료고무 100 중량부, 카본블랙 충진제 40 ~ 80 중량부, 및 통상의 타이어용 첨가제가 포함되어 있으며, 상기 카본블랙 충진제로는
    디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량이 80 ~ 120 mL/100g 이고, 질소흡착 비표면적이 70 ~ 100 m2/g 인 카본블랙(Ⅰ) 10 ~ 30 중량부; 및
    디부틸프탈레이트(DBP) 흡유량 170 ~ 200 mL/100g 이고, 질소흡착 비표면적이 30 ~ 50 m2/g 인 구조가 발달된 카본블랙(Ⅱ) 30 ~ 50 중량부;
    가 포함된 것을 특징으로 하는 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 원료고무는 천연고무 단독, 또는 천연고무 20 ~ 80 중량%와 부타디엔계 고무 20 ~ 80 중량%로 된 고무 혼합물인 것을 특징으로 하는 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 부타디엔계 고무 중에는 1,4-시스 부타디엔이 95 중량% 이상 포함된 것을 특징으로 하는 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통상의 타이어용 첨가제는 가류제, 가류촉진제, 노화방지제 및 프로세스 오일로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물.
  6. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 5 항 중에서 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 90 ~ 150℃ 온도에서 최대 5분 동안 믹싱하여 제조된 것을 특징으로 하는 저연비 타이어의 림쿠션용 고무 조성물.
  7. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 5 항 중에서 선택된 어느 한 항의 고무 조성물을 림쿠션 소재로 사용하여 제조된 저연비 타이어.
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