KR102384417B1 - 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 - Google Patents

타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 상기 고무조성물은 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 80 내지 120 중량부, 실리카 커플링제 7 내지 12 중량부를 포함하는 유리전이온도가 -35℃ 내지 -30℃인 고무조성물에, 수소화탄화수소수지와 테르펜수지, 프로세스오일 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지, 프로세스오일을 가한 것을 특징으로 하는데, 상세하게는 친수성기로 변성된 스티렌 부타디엔 합성고무를 주 원료로 과량의 탄화수소계 수지와 테르펜계 수지를 복합적으로 사용하고, 가황 반응 조절에 의하여 고무조성물의 유리전이온도를 15℃ 내지 20℃ 상승시킴과 동시에 마모성능, 연비성능 및 제동성능을 향상시킬 수 있다.

Description

타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어{Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using it}
본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이어 제조를 위해, 친수성기로 변성된 스티렌 부타디엔 합성고무를 주 원료로 과량의 탄화수소계 수지와 테르펜계 수지를 복합적으로 사용하고, 가황 반응 조절에 의하여 마모성능, 연비성능 및 제동성능을 향상시킨 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.
최근 타이어 마모 입자(Tire and Road Wear Particles; TRWP)와 관련된 환경 오염 문제가 논란이 되고 있다.
타이어 마모 입자는 타이어 트레드 고무와 도로와의 마찰로 인해 발생되며, 타이어 입자(Tire Wear Particles; TP)와 도로 입자(Road Wear Particles; RP), 주변 환경 조성물(Minerals)과 섞여, 복합 물질로 존재하기 때문에 주요 원인 규명이 어려울 뿐 아니라 지속적인 논란이 되고 있다.
더욱이, 자동차 산업에서는 비배기기관 자동차의 개발과 상용화가 확대되고 있는데, 이는 종래의 내연기관 자동차와 달리, SOx 및 NOx가 생성되지 않기 때문에 환경 오염이 거의 발생되지 않기 때문에, 타이어에 요구되는 성능이 더욱 높아지고 있다.
보다 상세하게는, 타이어 라벨링(Tire Labeling)에 포함되는 제동성능(Wet Grip)과 연비성능(Rolling Resistance), 소음(Pass by Noise; P&N) 외에, 마일리지(Mileage) 또는 마모성능(Wear Index)이 매우 중요해지고 있다.
종래의 마모성능을 향상시키는 기술로는, 타이어 트레드용 고무조성물의 100 중량부 내, 천연고무(Natural Rubber; NR) 또는 부타디엔 고무를 증량하는 방법이 있으나, 이는 마모성능은 향상되나 제동성능과 연비성능은 하락되는 문제가 있다.
이를 타이어 성능의 트레이드 오프(Trade-off) 관계라 하는데, 상기 언급된 원료고무의 증량 대신 분자량(High Molecular Weight)이 높은 원료고무를 사용하여 마모성능을 향상시키는 방법이 있으나, 가공성이 용이하지 않아 제조가 곤란한 문제가 발생한다.
또한, 보강제의 경우에도 통상적으로 사용되는 카본과 실리카를 비교하면, 고무조성물에 실리카를 사용하면, 연비성능과 젖은 노면의 제동성능은 향상되지만, 마모성능은 하락하며, 이와 반대로 고무조성물에 카본을 사용하면 마모성능은 향상되지만, 연비성능과 젖은 노면의 제동성능은 하락하게 된다.
이와 같은 현상으로 인해 고무조성물에 실리카, 카본을 같이 사용하는 경우도 있으나, 최근 타이어에 요구되는 성능에 도달하는데 한계가 있는 실정이다.
등록특허 제 2017321 호 공개특허 제 2015-0024701 호 공개특허 제 2018-0001872 호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 타이어 제조를 위해, 친수성기로 변성된 스티렌 부타디엔 합성고무를 주 원료로 과량의 탄화수소계 수지와 테르펜계 수지를 복합적으로 사용하고, 가황 반응 조절에 의하여 마모성능, 연비성능 및 제동성능을 향상시킨 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 80 내지 120 중량부, 실리카 커플링제 7 내지 12 중량부를 포함하는 유리전이온도가 -35℃ 내지 -30℃인 고무조성물에, 수소화탄화수소수지와 테르펜수지와 프로세스오일 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지와 프로세스오일을 가한 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물을 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 고무조성물은 유리전이온도가 15℃ 내지 20℃ 상승된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 고무조성물에 수소화탄화수소수지와 테르펜수지 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지 45 내지 75 중량부와 가공오일 5 내지 15 중량부, 황 2 내지 5 중량부와 촉진제 1.5 내지 3 중량부, 초촉진제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 프로세스오일은 TDAE오일(Treated Distillate Aromatic Extract Oils), SRAE오일(Special Residual Aromatic Extract Oils) 또는 RAE오일(Residual Aromatic Extract Oils)인 것일 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 타이어 트레드용 고무조성물을 이용하여 제조한 타이어 평가결과를 제공한다.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 의하면, 타이어 제조를 위해, 친수성기로 변성된 스티렌 부타디엔 합성고무를 주 원료로 과량의 탄화수소계 수지와 테르펜계 수지를 복합적으로 사용하고, 가황 반응 조절에 의하여 마모성능, 연비성능 및 제동성능을 향상시키는 효과가 있다.
도 1는 본 발명에 따르는 실시예 2(우측 곡선)와, 비교예 2(좌측 곡선)의 유리전이온도가 상승한 DMA 그래프로서, 0℃ 근처와 20℃ 부근의 그래프 값이 높으면 제동성능이 우수하고, 60 ~ 70℃ 영역에서의 값이 낮을수록 연비특성이 우수함을 알 수 있고,
도 2는 본 발명에 따르는 실시예 7(우측 곡선)과 비교예 2(좌측 곡선)의 DMA 그래프를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무조성물은 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 80 내지 120 중량부, 실리카 커플링제 7 내지 12 중량부를 포함하는 유리전이온도가 -35℃ 내지 -30℃인 고무조성물에, 수소화탄화수소수지와 테르펜수지와 프로세스오일 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지와 프로세스오일을 가한 것을 특징으로 하고, 상세하게 예를 들어, 본 발명의 타이어는 연비성능과 마모성능이 우수한 유리전이온도가 -60 내지 -35℃인 친수성기로 변성된 스티렌 부타디엔 고무를 주 원료로 하여, 30 내지 55 중량부의 수소화탄화수소수지와, 15 내지 25 중량부의 테르펜수지 또는 10 내지 20 중량부의 테르펜페놀수지를 사용하여, 유리전이온도 15 내지 20℃을 상승시켜, 상기 고무조성물의 성능 저하를 최소화하고, 상기 수지에 의한 기계적 물성의 저하를 황 2 내지 5중량부를 사용함으로써 기계적 물성 하락을 방지하고, 제동성능과 연비성능, 마모성능이 모두 우수한 고무조성물을 제조할 수 있다.
또한, 상기 고무조성물은 수소화탄화수소수지와 테르펜수지와 프로세스오일 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지와 프로세스오일이 더 해짐으로써 유리전이온도가 15℃ 내지 20℃ 상승되는 특징이 있다.
아울러, 상기 고무조성물은 사용된 실리카, 실리카 커플링제에 더하여, 수소화탄화수소수지와 테르펜수지(화학식 1) 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지(화학식 2) 45 내지 75 중량부와 가공오일 5 내지 15 중량부, 황 2 내지 5 중량부와 촉진제 1.5 내지 3 중량부, 초촉진제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함할 수 있다.
Figure 112020094273933-pat00001
Figure 112020094273933-pat00002
상기 프로세스오일은 TDAE오일(Treated Distillate Aromatic Extract Oils), SRAE오일(Special Residual Aromatic Extract Oils) 또는 RAE오일(Residual Aromatic Extract Oils)을 사용할 수 있다.
이러한 특징을 가진 고무조성물로서 타이어를 제조할 수 있으며, 특히 타이어의 트레드부에 적용되는 반제품으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 타이어는 연비성능과 마모성능 저하없이 제동성능이 우수하며, 유리전이온도가 - 20℃ 내지 - 15℃인 특징이 있다.
또한, 상기 원료고무는 천연고무는 물론 합성고무를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 스티렌 부타디엔 고무와 부타디엔 고무를 포함하되, 상기 고무조성물에는 실리카, 실란, 수지 또는 가공오일을 더 포함한다.
상기 원료고무는 친수성기(-OH)가 도입된 변성 스티렌 부타디엔 고무(Functionalized Styrene Butadiene Rubber; F-SBR) 80 내지 90 중량%와 Nd촉매로 중합된 부타디엔 고무(Butadiene Rubber; BR) 10 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스티렌 부타디엔 고무와 부타디엔 고무는 실리카 보강제와 친화성 향상을 위해, 양 말단이 친수성기(Hydrophilic)로 변성된 것을 특징으로 한다.
상기 실리카는 CTAB표면적이 200m2/g이고, BET표면적이 215m2/g인 특징이 있고, 실리카 커플링제는 실란(3-Octanoylthio-1-propyltriethoxysilane; NXT)을 사용할 수 있다.
한편, 상기 프로세스오일의 일부를 대체하여 수소화탄화수소수지 30 내지 55 중량부, 제동성능 향상을 위해 테르펜수지 15 내지 25 중량부 또는 테르펜페놀수지 10 내지 20 중량부를 사용할 수 있다.
상기 고무조성물의 유리전이온도를 15℃ 내지 25℃ 상승시키기 위하여 수소화탄화수소수지와 테르펜수지, 테르펜페놀수지를 포함한 수지의 사용 중량 비율은 실리카, 수지, 프로세스오일이 중량비로 10 : (5~7) : (0.5~1.5)가 바람직하며, 만일 수소화탄화수소수지 또는 프로세스오일의 사용 중량 비율이 5 또는 0.5 미만이면, 혼련과정 중 실리카가 비산 되거나, 실리카 간 응집 현상(coagulation)이 발생하여 온도가 급상승해 고무가 타버리는 경우가 발생할 수 있고, 이와 반대로 사용 중량 비율이 7 또는 1.5 초과하면, 혼련과정 중 헛도는 현상이 발생하여 가공이 용이하지 못하거나, 점성이 매우 높아 이후 작업이 곤란해지는 등의 공정성이 저감될 수 있다.
또 한편, 상기 수소화탄화수소수지와 테르펜수지, 프로세스오일의 중량비나, 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지, 프로세스오일의 중량비는 10 : (2~5) : (2~2.5)가 바람직하며, 만일 테르펜계 수지(테르펜수지, 테르펜페놀수지) 사용 중량 비율이 5를 초과하면 마모성능과 연비성능이 매우 하락 되거나, 점착특성 증가로 인해 이후 작업이 곤란해지는 등 공정성이 악화될 수 있고, 이와 반대로 사용 중량 비율이 2 미만이면 제동성능에 효과가 미비하다. 또한, 프로세스오일의 사용 중량 비율이 2.5를 초과하면 기계적 물성이 하락 되어 안전성이 저감될 수 있고, 이와 반대로 사용 중량 비율이 2 미만이면 고무조성물의 경도가 높아져 이후 작업이 곤란한 상황이 발생할 수 있다.
일반적으로 합성고무는 스티렌 (styrene-), 비닐 (vinyl-), 씨스 (cis-)와 트랜스 (trans-) 4가지 화학구조로 구성되어 있으며, 이를 이용하여 타이어 트레드용 고무조성물 제조 시, 마모성능을 향상시키기 위해선 씨스와 트랜스를, 제동성능의 경우에는 스티렌을, 연비성능의 경우에는 비닐의 함량을 증가시킬 수 있으며, 요구되는 성능에 따라 화학구조 함량을 적절한 비율로 고무를 설계한다.
그러나, 앞서 언급한 바와 같이 타이어 성능의 트레이드 오프 관계로 인해, 상술한 화학구조 함량 조절만으로는 다양한 성능을 동시에 향상시키는데 한계가 있으며, 이의 극복을 위해, 고무조성물 설계 시 요구되는 주요 성능을 화학구조 함량 조절을 통해 주요 성능을 우수하게 고무 설계하고, 부족한 성능을 보완하기 위해, 보강제와 첨가제를 사용하기도 한다.
한편, 본 발명에 따르는 고무조성물의 혼합과정을 살펴보면, 믹서(Mixer)에 원료고무 100 중량부를 투입하여, 전처리 혼련(Pre- Mixing)을 1분간 해준다. 그리고 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 40 내지 60 중량부, 실란(3-Octanoylthio-1-Propyltriethoxysilane; NXT (화학식 3)) 7 내지 12 중량부를 투입하여 혼련(Mixing)을 2분간, 실리카를 40 내지 60 중량부, 카본 5 내지 10 중량부와 가공오일, 수지, 첨가제를 투입하여 1분간 더 하고, 스위프(sweep) 작업을 수행하고 3분간 더 혼련하며, 여기서, 혼련 속도와 온도는 반바리 믹서(Banbury Mixer) 기준 50 ~ 70 Rpm과 150℃ 이하(Dump온도, 150℃)로 유지할 수 있다.
Figure 112020094273933-pat00003
또한, 상기 혼련과정 중, 실란반응에 의한 실리카의 응집을 방지하고, 고무와 실리카 간 결합이 생성되며, 수소화탄화수소수지를 가공오일 대신 일부 사용함으로써, 가공성 문제도 해결할 수 있다.
그러나 통상적으로 실리카와 실란 간 적정 비율(10 ~ 11.5 : 1이하)이 존재하듯이, 특히 고함량의 실리카를 사용할 경우에는 실리카와 수소화탄화수소수지, 가공오일 간 적정 비율(10:6:1)이 바람직하다.
만일 수소화탄화수소수지와 가공오일 대비 실리카 함량 비율이 높다면, 혼련과정 중 대량의 실리카가 비산 되거나, 실리카 간 응집(coagulation)현상이 발생하며, 온도가 급격히 상승하여 마스터배치의 시트(sheet)의 표면과 상태가 좋지 못하거나, 고무가 타버리는 문제가 발생할 수 있고, 이와 반대로 실리카 함량이 낮으면, 혼련과정 중 헛도는 현상이 발생하거나, 점성이 매우 높아 믹서로부터 배합물의 Dump가 곤란한 상황이 발생하며, 반제품의 압출을 수행하지 못하는 문제가 생길 수 있다.
예를 들어, 하기 표 1에서 볼 수 있듯이, 실리카와 수소화탄화수소수지, 가공오일의 적정 비율을 산출하기 위해, 원료고무로 스티렌 부타디엔 고무 80 중량부와, 부타디엔 고무 20 중량부, 실리카 100 중량부, 실란 10 중량부에 대하여 실리카:수소화탄화수소수지:프로세스오일의 중량 비율을 달리하니 물성이 달라짐을 알 수 있다.
즉, 실리카와 수소화탄화수소수지, 가공오일의 비율(10:3:1)의 경우에는 실리카의 비산이 증가하여 손실량이 가장 높았고, 실리카의 응집에 의한 G'변화 값도 가장 높아 분산성이 좋지 못했으며, 점성 값도 가장 낮았다.
이와 반대로 실리카와 수소화탄화수소수지, 가공오일의 비율(10:12:2)의 경우에는 헛도는 현상에 의해, 적정 비율(10:6:1) 대비 평가결과가 전반적으로 열악함을 알 수 있다.
실리카:수소화탄화수소수지:오일 (wt%) 10:12:2 10:1:6 10:3:4 10:6:1 10:3:1
배합물 손실 중량 (kg) 1) 0.034 0.012 0.014 0.015 0.047
Payne effect Test (G' 변화값) 2) 1,116 954 912 876 1,318
Adhesion Test (kgf) 3) 48 34 35 32 23
1) 배합물 손실 중량: 배합물 원료 총 중량(1,250kg)에 Dump 이후, 배합물의 중량 차이를 나타내며, 그 값이 적을수록 수율(비산에 의한 손실량이 적음)이 높음.
2) Payne effect Test: 변형-응력에 의한 고무 배합물의 storage modulus(G')을 측정하여, 보강제 간 결합 파괴 발생량을 평가하는 것으로, 반복 변형에 의한 G'값 변화가 적을수록 보강제의 분산성이 우수하다고 할 수 있음.
3) Adhesion Test: 고무 배합물의 접착 시험 방법 중, PAD 접착 시험을 수행하는 것으로, 배합 고무 사이에 종이를 넣고, 일정 하중으로 고무 간 분리 시킬 때 발생하는 값을 측정하며, 값이 클수록 접착 특성이 강함.
한편, 상기 마스터배치 제조 후, 파이널배치 제조방법은 마스터배치 중량부와 가황제인 황 2 내지 5 중량부와 촉진제 1.5 내지 3 중량부, 초촉진제 0.1 내지 0.3 중량부를 투입하여 3분간 혼련한다.
상세하게는 혼련 속도와 온도는 반바리 믹서 기준 30 ~ 40Rpm과 100℃ 이하(Dump온도, 100℃)로 유지하여 혼련하며, 이때 혼련의 속도가 높거나, 시간이 길어지면 배합물의 온도가 100℃ 이상으로 올라가는 경우가 발생하며, 가황반응이 발생하여 고무 시트가 너무 단단하거나, 점성이 없어 압출 및 성형 과정이 문제가 발생할 수 있다.
상기 초촉진제는 디티오카바메이트계(Dithiocarbamate) 촉진제로서, ZMDC(Zinc Dimethyldithiocarbamate (화학식 4)), ZEDC(Zinc Diethyldithiocarbamate (화학식 5)), ZBDC(Zinc Dibuthyldithiocarbamate (화학식 6)), ZBzDC(Zinc Dibenzyldithiocarbamate (화학식 7))를 사용할 수 있다.
Figure 112020094273933-pat00004
Figure 112020094273933-pat00005
Figure 112020094273933-pat00006
Figure 112020094273933-pat00007
또한, 상기 마스터배치 제조과정에서 많은 실리카와 수지, 프로세스오일을 사용하면, 가황반응 이후 고무 배합물의 기계적 물성이 매우 하락(Tensile Test의 Modulus 300% 값 기준 60 ~ 80 kg/cm2)하여, 이를 사용하여 제조된 완제품 타이어의 안전성이 문제가 될 수 있다.
통상적으로 완제품 타이어의 경우에는 내구성과 관련된 안전성 기준이 존재하지만, 배합물과 관련된 Tensile 시험의 정의 및 기준 값은 없으나, 통상적으로 Modulus 300%값 기준 100 ~ 140 kg/cm2으로 설계할 수 있다.
황:촉진제:초촉진제 (Phr) 1.5:2.6:0.1 2:2.3:0.15 2.5:2.0:0.2 3:1.7:0.25 5:1.5:0.3
Mooney viscosity 100℃ 96.46 99.04 102.55 104.03 109.55
Modulus 300% (kg/cm2) 77.10 92.40 108.40 122.50 138.20
위 표 2를 참조하면, 실리카 배합물의 가황조건(1.5:2.6:0.1)의 경우에는 상기 마스터배치 제조과정 중, 사용되는 많은 양의 수지와 프로세스오일로 인해, Tensile Test의 Modulus 300% 값이 적정 수준 이하로 나타난 반면에 이를 개선하기 위해 가황제인 황(2 내지 5 중량부)과 초촉진제(0.1 내지 0.3 중량부)를 증량, 가황속도 보정을 위해 촉진제 함량(1.5 내지 3 중량부)을 감량할수록, Modulus 300% 값이 적정 수준임을 알 수 있다.
실시예
하기 표 3과 4에 기재된 조성비 대로 본 발명에 따르는 유리전이온도가 - 20 내지 - 15℃인 고무조성물을 제조하였다.
즉, 고무혼합물 믹서(Mixer)에서 혼합하는 과정에서, 수소화탄화수소수지와 테르펜수지 또는 테르펜페놀수지를 사용하여 연비성능과 마모성능 하락을 최소화한, 제동성능과 연비성능, 마모성능이 우수한 용도의 타이어 트레드용 고무조성물로 배합하여, 고무의 물성을 확인하였다.
제조과정은 믹서(Mixer)에 합성고무를 넣고 약 1분간 혼련하여 고분자의 높은 분자량이 기계적 힘에 의해 절단된 것을 확인하고(Mixer에 걸리는 전압 흐름으로 판단 가능함), 실리카 1/2중량부와 실란, 첨가제를 넣고 2분간, 실리카 1/2중량부와 카본, 오일(또는 수지), 첨가제를 넣고 4분간 더 혼련하여 마스터배치를 제조한 후, 상기 마스터배치와 가황제, 촉진제를 넣고 3분간 혼련하여 고무조성물을 제조하였다.
단 제조과정에서 수소화탄화수소수지와 테르펜수지 또는 테르펜페놀수지는 오일과 동시에 투입하였다.
비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
MB
(Master Batch)		 SBR1 60 60 60 60 60 60 60
SBR2 25 25 25 25 25 25 25
BR1 15 15 15 15 15 15 15
Silica 100 100 100 80 90 110 120
Silica coupling agent 10 10 10 8 9 11 12
Additive1 7 7 7 7 7 7 7
Carbon 7 7 7 7 7 7 7
Process Oil 1) 50 10 8 9 11 12
Hydrogenated Hydrocarbon Resin 2) 60 40 32 36 44 48
Terpene Resin 3) 20 16 18 22 24
Additive2 6 6 6 6 6 6 6
FM
(Final Master Batch)		 MB 280 290 300 264 282 318 336
Sulfur 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8
Accelerator1 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
Accelerator2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
1) Process oil: 극동유화사의 Aromatic ring carbon 35%이상인 Treated distillate aromatic extract oil; TDAE.
2) Hydrogenated Hydrocarbon Resin: Exxon사의 Aromaticity 9.9%이상, Glass transition temperature 70℃, Softening point 115℃ 내지 120℃, Molecular weight 880g/mol인 modifier Resin.
3) Terpene Resin: KRATON사의 Softening point 115℃ 내지 120℃인 Resin.
비교예2 실시예1 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11
MB
(Master Batch)		 SBR1 60 60 60 60 60 60 60
SBR2 25 25 25 25 25 25 25
BR1 15 15 15 15 15 15 15
Silica 100 100 100 80 90 110 120
Silica coupling agent 10 10 10 8 9 11 12
Additive1 7 7 7 7 7 7 7
Carbon 7 7 7 7 7 7 7
Process Oil 50 10 8 9 11 12
Hydrogenated Hydrocarbon Resin 60 45 36 40 50 54
Terpene Phenol Resin 1) 15 12 14 16 18
Additive2 6 6 6 6 6 6 6
FM
(Final Master Batch)		 MB 280 290 300 264 282 318 336
Sulfur 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8
Accelerator1 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
Accelerator2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
1) Terpene Phenol Resin: KRATON사의 Softening point 135℃ 내지 145℃인 Resin.
비교예
유리전이온도가 - 35 내지 -30℃인 고무조성물 제조를 위해, 화학구조 중량% 달리하여 타이어 트레드용 고무조성물로 배합하여, 고무 물성을 비교하였다.
제조과정은 실시예와 동일하며, 사용된 재료와 제조된 고무의 조성은 표 5에 나타내었다.
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
MB
(Master Batch)		 SBR1 1) 55 60 65 60 70 60
SBR2 2) 30 25 20 30 20 20
BR1 3) 15 15 15 10 10 20
Silica 4) 100 100 100 100 100 100
Silica coupling agent 5) 10 10 10 10 10 10
Additive1 6) 7 7 7 7 7 7
Carbon 7) 7 7 7 7 7 7
Process Oil 50 50 50 50 50 50
Additive2 8) 6 6 6 6 6 6
FM
(Final Master Batch)		 MB 280 280 280 280 280 280
Sulfur 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8 2.8
Accelerator1 9) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9
Accelerator2 10) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
1) SBR1: 스티렌 함량이 15 중량%, 부타디엔 내, 30 중량%인, 친수성기가 도입된 솔루션 중합 스티렌 부타디엔 변성 고무, 유리전이온도는 - 60℃
2) SBR2: 스티렌 함량이 20 중량%, 부타디엔 내, 55 중량%인, 친수성기가 도입된 솔루션 중합 스티렌 부타디엔 변성 고무, 유리전이온도는 - 35℃
3) BR1: Nd를 촉매제로 중합한 실리카 친화형 부타디엔 합성고무, 1,4-Cis 함량이 최소 93% 존재하며, 마모성능이 우수함 유리전이온도는 약 -105℃.
4) Silica: SOLVAY사의 Zeosil®Premium 200MP / 질소흡착표면적 BET(m2/g) 215.
5) Silica coupling agent: Evonik사의 실란 커플링제 / 3-Octanoylthio-1-propyltriethoxysilane; NXT
6) Additive1: 타이어 고무조성물에 통상적으로 사용되는, 활성제인 Zinc oxide와 Stearic acid, 실란반응 촉진제, 실리카 분산제가 혼합된 첨가제임.
7) Carbon: Orion Engineered Carbon 사의 CORAX®HP 130 HP / 질소흡착표면적 BET(m2/g) 127.
8) Additiv2: 타이어 고무조성물에 통상적으로 사용되는, 노화방지제와 Wax가 혼합된 첨가제임.
9) Accelerator1: N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamide; CZ; CBS.
10) Accelerator2: Zinc dibenzyl dithiocarbamate; ZBEC.
<비교예 1 내지 3>
상기 표 5에 개시된 배합비와 같이, 우수한 연비성능과 내마모성 특성을 갖는 타이어 트레드용 고무조성물인 비교예 1을 제조하였고, 비교예 1과 원료고무를 동일하게 하되, 유리전이온도와 화학구조 중량%에 의한 고무조성물의 물성을 확인하고자, SBR1과 SBR2 중량부를 달리하여, 타이어 트레드용 고무조성물을 제조하였다.
<비교예 1, 비교예 4 내지 6>
비교예 1과 원료고무를 동일하게 하되, 유리전이온도와 화학구조 중량%에 의 한 고무조성물의 물성을 확인하고자, BR1 중량부를 달리하여, 타이어 트레드용 고무조성물을 제조하였다.
<비교예 1, 실시예 1 내지 2>
비교예 1과 원료고무를 동일하게 하되, 유리전이온도 상승을 위해 프로세스오일 대체로 수소화탄화수소수지를 사용하거나, 또는 상기 실리카와 수지, 프로세스오일의 적정 비율(10:6:1)과, 수지 내 수소화탄화수소수지와 테르펜수지의 적정 비율(2:1)에 의한 고무조성물의 물성을 확인하고자, 타이어 트레드용 고무조성물을 제조하였다.
<실시예 2 내지 6>
비교예 1과 원료고무를 동일하게 하되, 실리카 함량에 의한 수지 함량의 변화에 의한 고무조성물의 물성을 확인하고자, 타이어 트레드용 고무조성물을 제조하였다. 단, 실리카와 수소화탄화수소수지, 테르펜수지, 프로세스오일의 비율은 상기와 동일하게 제조하였다.
<비교예 1, 실시예 1, 실시예 7>
비교예 1과 원료고무를 동일하게 하되, 유리전이온도 상승을 위해 프로세스오일 대체로 수소화탄화수소수지를 사용하거나, 또는 상기 실리카와 수지, 프로세스오일의 적정 비율(10:6:1)과, 수지 내 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지의 적정 비율(3:1)에 의한 고무조성물의 물성을 확인하고자, 타이어 트레드용 고무조성물을 제조하였다.
<실시예 7 내지 11>
비교예 1과 원료고무를 동일하게 하되, 실리카 함량에 의한 수지 함량의 변화에 의한 고무조성물의 물성을 확인하고자, 타이어 트레드용 고무조성물을 제조하였다. 단, 실리카와 수소화탄화수소수지, 테르펜페놀수지, 가공오일의 비율은 상기와 동일하게 제조하였다.
실험예 1: 제조된 고무조성물의 물성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 각각의 고무 시편에 대해 DOH시험과 바운더리러버 측정하였고, 점탄성(Tensile), 동적점탄성(DMA), 마모(Din Abrasion, Field Performance System; FPS), RTMs(Rotational Traction Measuring system)의 물성을 ASTM 관련규정에 의해 측정하고 그 결과를 아래의 표 6 내지 10에 나타내었다.
항목 값 (상대지수) 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5 비교예6
Tensile HD's 1) 70 (100) 71 (101) 71 (101) 69 (99) 68 (97) 72 (103)
M100% 2) 34.4 (100) 35 (102) 35.9 (104) 33.4 (97) 32 (93) 36.1 (105)
M300% 2) 112.8 (100) 115.8 (103) 118.3 (105) 107 (95) 109.8 (97) 121 (107)
T.S 3) 209.2 (100) 206.3 (99) 202.1 (97) 209.1 (100) 213.1 (102) 200.8 (96)
E.B 3) 427.2 (100) 422 (99) 421.3 (99) 432.4 (101) 446.8 (105) 419.3 (98)
DMA Tg 4) -30.33 -32.33 -35.38 -30.43 -32.36 -35.31
Tan δ 0℃ 5) 0.3483 (100) 0.3384 (97) 0.2967 (85) 0.3514 (101) 0.3286 (94) 0.3008 (86)
Tan δ 25℃ 6) 0.1431 (100) 0.1404 (98) 0.1352 (94) 0.1446 (101) 0.1399 (98) 0.1341 (94)
Tan δ 60℃ 7) 0.0649 (100) 0.0638 (102) 0.0631 (103) 0.0641 (101) 0.0629 (103) 0.0623 (109)
Abrasion DIN 8) 0.119 (100) 0.114 (104) 0.111 (107) 0.125 (95) 0.122 (97) 0.108 (112)
FPS 8) 1.065 (100) 1.032 (103) 1.013 (105) 1.173 (90) 1.205 (87) 0.937 (108)
RTMs Dry μ 9) 1.389 (100) 1.387 (100) 1.363 (98) 1.395 (100) 1.397 (101) 1.338 (96)
Wet μ 9) 1.184 (100) 1.175 (99) 1.167 (99) 1.191 (101) 1.202 (102) 1.13 (95)
1) HD's는 고무조성물의 경도(Hardness)를 지칭하며, 외부 힘을 받아 그 모양이 변하는 정도를 나타냄.
2) M100%과 M300%(Modulus; M)는 Tensile test과정에서 일정 힘으로 인해 고무 시편이 100% 혹은 300% 신장될 때, 사용되는(측정) 힘을 나타내며, 값이 클수록 탄성률이 좋다는 의미임.
3) T.S(Tensile strength)와 E.B(Elongation broken)은 Tensile test과정에서 일정 힘으로 인해 고무 시편이 신장되는 최대 비율(고무 시편이 끊어지는 순간)을 E.B라 하며, 그 때 측정되는 힘을 T.S라 칭함.
4) Tg는 고분자 물질이 온도에 의해 고분자 가지들이 활성을 가지며 움직이기 시작하는 온도를 의미한다.
5) Tanδ@ 0℃는 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 시험기에 의해서 측정되며 11Hz로 측정한 결과이다. 젖은 노면 제동성능의 인덱스로 사용되며, 수치가 높을수록 젖은 노면 제동성능이 우수함을 의미한다.
6) Tanδ@ 25℃는 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 시험기에 의해서 측정되며 11Hz로 측정한 결과이다. 마른 노면 제동성능의 인덱스로 사용되며, 수치가 높을수록 마른 노면 제동성능이 우수함을 의미한다.
7) Tanδ@ 60℃는 DMA(Dynamic Mechanical Analysis)시험기에 의해서 측정되며 11Hz로 측정한 결과이다. 회전저항성능의 인덱스로 사용되며, 수치가 낮을수록 회전저항성능이 우수함을 의미한다.
8) DIN과 FPS 마모 시험은 타이어 마모 예측을 위해 평가하는 항목으로, 고무 시편의 시험 전과 시험 후의 중량 차이(Loss weight (g))를 측정하며, DIN시험의 경우는 하중의 영향을 많이 받는 마모 시험법이며, FPS는 실제 차량 평가와 가장 유사한 시험실에서 수행할 수 있는 마모 시험 평가법이다. 비교예 1을 기준으로 값(상대지수)이 낮을(높을)수록 마모특성이 우수함을 의미한다.
6) 마찰계수(μ)는 RTMs(Rotational Traction Measuring system)시험기에 의해서 측정된 결과이다. 노면 상태에 의해 마른 노면 제동성능의 인덱스 또는 젖은 노면 제동성능의 인덱스로 사용되며, 수치가 높을수록 제동성능이 우수함을 의미한다.
상기 표 6을 참조하면, 비교예 1을 기준으로, SBR1과 SBR2의 비율(비교예 1 내지 3)에 따르면, SBR간 상대적인 유리전이온도가 낮은 SBR1을 증량하고 SBR2를 감량하면, 고무조성물의 유리전이온도가 낮아지며, 연비성능과 마모성능이 향상된 것을 확인할 수 있고, 제동성능은 하락된 것을 확인할 수 있다.
또한, BR1의 함량(비교예 1, 비교예 4 내지 6)에 따르면, BR1이 증량하고 SBR1 또는 SBR2를 감량하면, 고무조성물의 유리전이온도가 낮아지며, 연비성능과 마모성능이 향상된 것을 확인할 수 있고, 제동성능은 하락된 것을 확인할 수 있다.
비교예2 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
DOH Index (%)1) 73.9 75.4 76.7 76.2 74.8 73.4
Boundary Rubber (%)2) 55 57.3 58.2 57.7 56.6 54.8
상기 표 7를 참조하면, 비교예 2, 실시예 2 내지 6을 비교하면, 가공오일만 적용한 비교예2 대비 수소화탄화수소수지와 테르펜수지, 가공오일을 4:2:1비율(상기 표 1 참조)을 적용한 실시예의 보강제와 고무간 또는, 고무간 결합이 우수하게 나타낸 반면에, 실시예 5 내지 6과 같이, 실리카 일정 함량 이상에서는 결합이 불리하게 나타내었다.
항목 값 (상대지수) 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6
Tensile HD's 1) 71 (100) 71 (100) 72 (101) 72 (101) 72 (101) 71 (100) 68 (96)
M100% 2) 35 (100) 34.7 (99) 38.7 (111) 36 (103) 37.6 (107) 35.8 (102) 31.9 (91)
M300% 2) 115.8 (100) 115.1 (99) 128.3 (111) 124.4 (107) 125.1 (108) 119.8 (103) 109.2 (94)
T.S 3) 206.3 (100) 206.7 (100) 214.1 (104) 210.6 (102) 219.8 (107) 229.2 (111) 201.3 (98)
E.B 3) 422 (100) 419.9 (100) 444.4 (105) 438.2 (104) 441.6 (105) 436.5 (103) 414.6 (98)
DMA Tg 4) -32.33 -19.94 -18.75 -20.7 -19.72 -17.79 -15.97
Tan δ 0℃ 5) 0.3384 (100) 0.4551 (134) 0.5007 (148) 0.4995 (148) 0.5034 (149) 0.5128 (152) 0.5256 (155)
Tan δ 25℃ 6) 0.1404 (100) 0.1992 (142) 0.2061 (147) 0.2037 (145) 0.2057 (147) 0.2018 (144) 0.1926 (137)
Tan δ 60℃ 7) 0.0638 (100) 0.0737 (84) 0.0742 (84) 0.073 (86) 0.0737 (84) 0.0747 (83) 0.078 (78)
Abrasion DIN 8) 0.114 (100) 0.115 (99) 0.117 (97) 0.116 (98) 0.117 (97) 0.122 (93) 0.132 (84)
FPS 8) 1.032 (100) 1.036 (100) 1.06 (97) 1.044 (99) 1.042 (99) 1.093 (94) 1.168 (87)
RTMs Dry μ 9) 1.387 (100) 1.452 (105) 1.518 (109) 1.505 (109) 1.506 (109) 1.527 (110) 1.489 (107)
Wet μ 9) 1.175 (100) 1.258 (107) 1.303 (111) 1.291 (110) 1.292 (110) 1.298 (110) 1.301 (111)
상기 표 8를 참조하면, 비교예 2를 기준으로 수소화탄화수소수지 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜수지를 첨가한 실시예 1 내지 2의 연비성능과 마모성능이 소폭 하락된 것을 확인할 수 있고, 제동성능은 현저히 향상된 것을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 2 내지 6과 같이, 실리카 함량에 따라 수소화탄화수소수지와 테르펜수지, 가공오일을 4:2:1비율로 첨가한 고무조성물이 경우에는 실리카 함량이 증가할수록 연비성능과 마모성능은 하락된 것을 확인할 수 있고, 제동성능은 향상된 것을 확인할 수 있다.
그러나 실시예 6과 같이, 고무조성물 내, 일정량 이상의 실리카를 적용한 경우에는 연비성능과 마모성능이 현저히 하락할 수 있음을 보여준다.
비교예2 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11
DOH Index (%) 73.9 74.8 76.1 75.5 73.6 72.7
Boundary Rubber (%) 55 56.9 57.8 57.3 56 54.4
상기 표 9를 참조하면, 비교예 2, 실시예 7 내지 11을 비교하면, 가공오일만 적용한 비교예 2 대비 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지, 프로세스오일을 9 : 3 : 2비율(상기 표 1참조)을 적용한 실시예의 보강제와 고무 간 또는, 고무 간 결합이 우수하게 나타낸 반면에, 실시예 10 내지 11과 같이, 실리카 일정 함량 이상에서는 결합이 불리하게 나타내었다.
항목 값 (상대지수) 비교예2 실시예1 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11
Tensile HD's 71 (100) 71 (100) 73 (103) 72 (101) 72 (101) 70 (99) 69 (97)
M100% 35 (100) 34.7 (99) 39.2 (112) 36.9 (105) 37.9 (108) 36.5 (104) 32.9 (94)
M300% 115.8 (100) 115.1 (99) 131.9 (114) 127 (110) 130.7 (113) 130.8 (113) 118.3 (102)
T.S 206.3 (100) 206.7 (100) 209.2 (101) 212.1 (103) 211.1 (102) 208.3 (101) 213.1 (103)
E.B 422 (100) 419.9 (100) 427.2 (101) 431.3 (102) 429.4 (102) 425 (101) 437.2 (104)
DMA Tg -32.33 -19.94 -16.76 -18.02 -17.38 -15.93 -14.86
Tan δ 0℃ 0.3384 (100) 0.4551 (134) 0.6608 (195) 0.5995 (177) 0.606 (179) 0.6329 (187) 0.624 (184)
Tan δ 25℃ 0.1404 (100) 0.1992 (142) 0.2165 (154) 0.2049 (146) 0.2109 (150) 0.2155 (153) 0.2132 (152)
Tan δ 60℃ 0.0638 (100) 0.0737 (84) 0.08 (75) 0.0728 (86) 0.0797 (75) 0.0835 (69) 0.0865 (64)
Abrasion DIN 0.114 (100) 0.115 (99) 0.117 (97) 0.117 (97) 0.116 (98) 0.122 (93) 0.132 (84)
FPS 1.032 (100) 1.036 (100) 1.042 (99) 1.06 (97) 1.044 (99) 1.093 (94) 1.168 (87)
RTMs Dry μ 1.387 (100) 1.402 (101) 1.605 (116) 1.563 (113) 1.587 (114) 1.55 (112) 1.507 (109)
Wet μ 1.175 (100) 1.208 (103) 1.34 (114) 1.304 (111) 1.314 (112) 1.329 (113) 1.314 (112)
상기 표 10를 참조하면, 비교예 2를 기준으로 수소화탄화수소수지 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지를 첨가한 실시예 1, 실시예 7의 연비성능과 마모성능이 소폭 하락된 것을 확인할 수 있고, 제동성능은 현저히 향상된 것을 확인할 수 있다.
또한, 실시예 7 내지 11과 같이, 실리카 함량에 따라 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지, 프로세스오일을 9:3:2비율로 첨가한 고무조성물이 경우에는 실리카 함량이 증가할수록 연비성능과 마모성능은 하락된 것을 확인할 수 있고, 제동성능은 향상된 것을 확인할 수 있다.
그러나 실시예 10 내지 11과 같이, 고무조성물 내, 일정량 이상의 실리카를 적용한 경우에는 연비성능과 마모성능이 현저히 하락할 수 있음을 보여준다.
실험예 2: 제조된 고무조성물을 이용한 타이어 성능 평가
본 발명의 수소화탄화수소수지와 테르펜수지 또는 테르펜페놀수지를 사용한 유리전이온도가 상승한 타이어 트레드용 고무조성물을 이용하여, 205/55 R16 타이어로 제조하여, 실제 차량을 이용한 완제품 타이어 성능 평가를 수행하였다.
아울러, 비교예와 실시예는 동일 구조와 패턴을 갖으며, 트레드 고무만 변경하고, 제조한 각각의 타이어에 대해 핸들링성능, 브레이크성능, 연비성능 및 마모성능을 측정하고 그 결과를 아래의 표 11과 12에 나타내었다.
항목 값 (상대지수) 비교예1 실시예1 실시예2 실시예7
Dry Handling 6.6 (100) 6.6 (100) 7.0 (106) 6.8 (103)
Wet Handling 6.7 (100) 6.9 (103) 7.3 (109) 7.5 (112)
Dry Braking (m) 37.8 (100) 36.5 (103) 34.2 (110) 33.6 (111)
Wet Braking (m) 27.4 (100) 26.7 (103) 24.3 (111) 23.8 (113)
RR (Rolling Resistance) 5.5 (100) 5.53 (99) 5.59 (98) 5.82 (94)
Wear Index1) 8,358 (100) 8,235 (99) 8,248 (99) 7,931 (95)
1) Wear Index : 타이어 트레드용 고무조성물 1mm당 주행할 수 있는 거리(km).
본 발명의 수소화탄화수소수지와 테르펜수지를 적용한 타이어 트레드용 고무조성물의 실시예 2는 비교예 2와 비교하여, 연비성능과 마모성능의 하락없이 제동성능이 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한, 핸들링 성능도 향상됨을 확인할 수 있었다.
또한, 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지를 적용한 타이어 트레드용 고무조성물의 실시예 7은 비교예 2와 비교하여, 연비성능과 마모성능이 소폭 하락되었으나, 제동성능과 젖은 노면의 핸들링 성능이 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다.
반면에 수소화탄화수소수지를 적용한 타이어 트레드용 고무조성물의 실시예 1은 비교예 2와 비교하여, 성능의 변화가 없음을 확인할 수 있었다.
항목 값 (상대지수) 실시예3 실시예4 실시예2 실시예5 실시예6
Dry Handling 6.8 (100) 6.9 (101) 7.0 (103) 6.7 (99) 6.4 (94)
Wet Handling 7.0 (100) 7.1 (101) 7.3 (104) 7.0 (100) 6.7 (96)
Dry Braking 36.2 (100) 35.7 (101) 34.2 (106) 34.2 (106) 34 (106)
Wet Braking 25.8 (100) 25 (103) 24.3 (106) 23.8 (108) 23.4 (109)
RR (Rolling Resistance) 5.32 (100) 5.5 (97) 5.59 (95) 6.92 (70) 7.4 (61)
Wear Index 8,514 (100) 8,329 (98) 8,248 (97) 7,478 (88) 7,172 ( 84)
본 발명의 수소화탄화수소수지와 테르펜수지를 적용한 타이어 트레드용 고무조성물의 실시예 2 내지 6의 경우에는, 실리카 함량이 증가할수록 제동성능은 향상되었으나, 연비성능과 마모성능은 하락됨을 확인할 수 있었다.
특히, 실리카 110 중량부 이상(실시예 5 내지 6)을 적용한 타이어에서는 연비성능과 마모성능이 현저히 하락됨을 확인할 수 있었다.
본 발명에 의해 제조된 고무조성물을 타이어 트레드 부위에 사용하여, 타이어의 마모성능과 연비성능의 저하를 최소화함으로써, 제동성능과 연비성능, 마모성능이 모두 우수한 타이어의 제조가 가능하다.
또한, 상기 고무조성물의 원료로써, 사용되는 수소화탄화수소수지는 가공오일 (Process Oil) 대체, 또는 가공오일을 소량 사용함으로써, 마모성능 하락을 방지할 수 있고, 제동성능을 소폭 상승시킬 수 있다.
또한, 상기 고무조성물의 원료로써, 사용되는 가황제인 황과 초촉진제의 증량과 촉진제 감량함으로써, 수소화탄화수소수지와 프로세스오일에 의한 기계적 물성 하락을 방지하고, 기계적 물성 하락을 막고, 타이어 내구성 및 안전성이 보장이 가능하다.

Claims (5)

  1. 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 80 내지 120 중량부, 실리카 커플링제 7 내지 12 중량부를 포함하는 유리전이온도가 -35℃ 내지 -30℃인 고무조성물에, 수소화탄화수소수지와 테르펜수지와 프로세스오일 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지와 프로세스오일을 가한 것이고,
    상기 실리카, 수지 및 프로세스오일 중량비는 10 : (5~7) : (0.5~1.5)인 것이며,
    고무조성물의 성능 저하를 최소화하고, 상기 수지에 의한 기계적 물성의 저하를 방지하도록 상기 고무조성물의 유리전이온도를 15℃ 내지 20℃ 더 상승시켜 유리전이온도가 - 20℃ 내지 - 15℃인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고무조성물에 수소화탄화수소수지와 테르펜수지 또는 수소화탄화수소수지와 테르펜페놀수지 45 내지 75 중량부와 가공오일 5 내지 15 중량부, 황 2 내지 5 중량부와 촉진제 1.5 내지 3 중량부, 초촉진제 0.1 내지 0.3 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세스오일은 TDAE오일(Treated Distillate Aromatic Extract Oils), SRAE오일(Special Residual Aromatic Extract Oils) 또는 RAE오일(Residual Aromatic Extract Oils)인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.
  5. 제 1, 3, 4항 중 어느 한 항의 타이어 트레드용 고무조성물에 의하여 제조되는 타이어.
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