KR102612231B1 - 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용한 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이에 의한 타이어를 개시한다.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이에 의한 타이어는 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 10~100 중량부 및 카본블랙 10~50 중량부, 유황 0.5 내지 1 중량부로 포함되며, 유황과 전체 촉진제의 중량비는 1:6 내지 1:10의 비율이고, 액상고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의하면 고무 가류 반응에 사용되는 유황과 촉진제의 함량비를 최적화하고 관능화된 액상 고분자를 포함하여 고무의 내마모성, 저연비성을 유지하면서 마른 노면 제동성능을 향상시킬 수 있다.

Description

타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 이용한 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE TREAD AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고무 가류 반응에 사용되는 유황과 촉진제의 함량비를 최적화하고 관능화된 액상 고분자를 포함하여 고무의 내마모성, 저연비성을 유지하면서 마른 노면 제동성능을 향상시키는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어에 관한 것이다.
타이어의 주요 요구성능은 핸들링, 제동성능, 내마모성능, 저연비성능, 내구성능 등이 있으며, 최근 승용차의 고성능화로 인해 소비자들은 타이어의 고성능화를 요구하면서 타이어 제동성능에 대한 요구가 높아지고 있다.
타이어의 가장 중요한 성능 중의 하나인 제동성능을 향상시키기 위해서는 트레드용 고무 조성물에 테르핀 및 석유수지계 레진 등을 첨가함으로써 고무의 점착성 및 유리전이온도(Tg)를 상승시키거나 스티렌 성분을 고함량으로 함유한 원료고무 및 입자경이 작은 카본블랙이나 실리카를 다량 사용함으로써 히스테리시스를 증대 시키는 방안이 있다.
하지만 상기와 같은 방법들은 모두 젖은 노면 성능 향상에 초점이 맞춰져 있어, 마른 노면을 포함하는 전체적인 제동성능 향상에 한계가 있고, 또한 제동성능과 Trade-off 되는 마모성능과 연비성능이 하락되는 문제가 있다.
마른 노면 제동성능 향상은 안전에 절대적이고 필수적인 성능임에도 불구하고, 아직 제대로된 해결책을 제시하지 못하고 있는 실정이며, 마른 노면 제동성능을 향상시키기 위해서는 고무 조성물에 저분자량 레진을 첨가함으로써 고무의 점착성 및 유리전이온도(Tg)를 상승시키거나 스티렌 성분을 고함량으로 함유한 원료고무 및 입자경이 작은 카본블랙이나 실리카를 다량 사용함으로써 히스테리시스를 증대시키는 방안이 있으나 이는 타이어에 중요하게 요구되는 마모성능과 연비성능을 하락시키게 되는 결과를 초래한다.
대한민국 등록 특허공보 KR 10-2131424 B1
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 고무 가류 반응에 사용되는 유황과 촉진제의 함량비를 최적화하고 관능화된 액상 고분자를 포함하여 고무의 내마모성, 저연비성을 유지하면서 마른 노면 제동성능을 향상시키는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 10~100 중량부 및 카본블랙 10~50 중량부, 유황 0.5 내지 1 중량부로 포함되며, 유황과 전체 촉진제의 중량비는 1:6 내지 1:10의 비율이고, 액상고분자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 액상고분자는 실란계 화합물로 변성된 폴리부타디엔 폴리머인 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 액상고분자는 분자량(Mw) 5,000 내지 30,000인 것일 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 앞서 본 타이어 트레드용 고무 조성물로 제조된 트레드를 포함하는 타이어를 제공한다.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어에 의하면, 고무 가류 반응에 사용되는 유황과 촉진제의 함량비를 최적화하고 관능화된 액상 고분자를 포함하여 고무의 내마모성, 저연비성을 유지하면서 마른 노면 제동성능을 향상시키는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명에 따르는 트레드 고무의 건조 u 지수(Dry μ-peak Index)를 나타낸 그래프로서, 수식 y = -0.0046x2 + 0.0787x + 0.8137(R2 = 0.91: 상관성)는 추세선 함수를 의미한다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 있는바에 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.
도 1은 본 발명에 따르는 트레드 고무의 건조 u 지수(Dry μ-peak Index)를 나타낸 그래프인데, 이를 참고한다.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 10~100 중량부 및 카본블랙 10~50 중량부, 유황 0.5 내지 1 중량부로 포함되며, 유황과 전체 촉진제의 중량비는 1:6 내지 1:10의 비율이고, 액상고분자를 더 포함하는 특징이 있다.
여기서, 상기 원료고무는 천연고무, 합성고무를 각각 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 예를 들어 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무는 전체 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 기준으로 결합된 스티렌을 30 내지 40 중량%로 포함하고, 전체 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 기준으로 부타디엔이 포함하는 비닐 함량이 50 내지 60 중량%로 포함하며, 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 -40 내지 -20℃일 수 있다.
또한, 상기 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무는 오일이 첨가되지 않은 상태로 사용할 수도 있고, 오일이 첨가된 상태로 사용할 수도 있다.
하나의 예시에서 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무에 오일을 첨가하는 경우 상기 고무 100 중량부에 대하여 10 내지 40 중량부의 오일을 첨가할 수 있는데, 이러한 범위로 첨가하면, 스티렌 구조의 영향으로 저하된 고무의 유연성을 보완할 수 있다.
이러한 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무에 첨가될 수 있는 오일은 TDAE(Treated Distillate Aromatic Extract) 오일을 사용할 수 있다.
또 다른 합성고무로서 사용할 수 있는 상기 부타디엔 고무는 예를 들면, 시스-1,4 부타디엔의 함량이 96 중량% 이상이고, 유리전이온도(Tg)가 -108 내지 -102℃인 부타디엔 고무(High Cis-Butadiene rubber)일 수 있으며, 상기 부타디엔 고무는 100℃에서의 무니점도가 43 내지 47인 것일 수 있으며, 내마모 성능 면에서 유리한 효과가 있다.
또 한편, 사용할 수 있는 보강성 충진제로는 실리카, 카본블랙이 있는데, 상기 실리카는 질소흡착 비표면적 BET(brunauer emmett teller)가 150 내지 300m2/g이고, CTAB(cetyltrimethylammonium bromide) 흡착 비표면적이 140 내지 280m2/g인 특성을 가질 수 있어 원료고무에 대하여 고분산성을 가지고, 보강성능 및 가공성을 부여할 수 있다.
이러한 실리카는 원료고무 100 중량부에 대하여 10 내지 100 중량부를 사용할 수 있으며, 만일 10 중량부 미만이면 강성이 감소하여 핸들링과 제동 성능이 감소하는 문제가 있고, 반대로 100 중량부를 초과하면, 실리카의 분산이 어렵고 강성 향상으로 제반성능이 감소하며 가공성이 불리해지는 문제가 있을 수 있다.
아울러, 상기 카본블랙은 요오드 흡착 값이 100~130mg/g이고, DBP 흡유량이 110~150cc/100g이며, TINT값이 100~140인 특성을 가질 수 있다.
이러한 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 10 내지 50 중량부를 사용할 수 있으며, 만일 10 중량부 미만이면 강성이 감소하여 핸들링과 제동 성능이 감소하는 문제가 있고, 반대로 50 중량부를 초과하면, 강성이 크게 증가하여 오히려 제반성능이 감소하며 가공성이 불리해지는 문제가 있을 수 있다.
한편, 본 발명에 따르는 조성물은 고 연화점의 수지를 더 포함할 수 있으며, 이는 고무 조성물로부터 제조되는 고무에 강성을 부여하고, 젖은 노면에서의 제동 성능 및 핸들링 성능을 확보하는데 도움이 되며, 유리전이 온도(Tg)가 50 내지 90℃이고, 연화점이 100 내지 140℃일 수 있으며, 고분자 친화형의 알리파틱(Aliphatic)계 수지, 나프타닉(Naphthenic)계 수지 및 이들의 조합 중 하나일 수 있고, 알리파틱(Aliphatic)계 수지는 예를 들어 아이소프렌(Isoprene)과 같은 C5계 석유 수지 등일 수 있으며, 나프타닉(Naphthenic)계 수지는 예를 들어 테르펜계(Terpene), DCPE(Dicyclopentadiene) 등일 수 있다.
아울러, 본 발명에 사용되는 가류제로는 유황계 가류제를 바람직하게 사용할 수 있고, 유황계 가류제는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(colloid) 황 등의 무기 가류제를 사용할 수 있으며, 구체적으로 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있다.
이러한 유황의 함량은 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1 중량부를 사용하여 적절한 가황 효과 및 고무의 모듈러스를 낮춰 접지면적을 높인다는 점에서 바람직한데, 만일 유황 함량이 0.5 중량부 미만이면, 적절한 가교반응이 수행되지 않아 마모 성능이 저하될 수 있으며, 1 중량부를 초과하면, 고무 모듈러스 상승으로 마른 노면에서 제동성능 저하의 문제점이 있을 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용하는 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미하며, 1차 가류촉진제로는 술펜아미드계 가류촉진제로서, 예컨대 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
이어서 사용할 수 있는 2차 가류촉진제로는 구아니딘계 가류촉진제로서, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
한편, 상기 유황과 1, 2차 촉진제를 이루는 전체 촉진제와의 중량비는 1:6 내지 1:10의 비율이 바람직한데 만일, 1:6 미만이면, 고무 조성물의 강성저하 및 마모성능에 불리할 수 있으며, 1:10을 초과하면, 배합 가공성 저하 및 마른 노면 제동성능에 불리할 수 있다.
또한, 본 발명에 사용되는 액상고분자는 관능화된 고분자로 오일을 대체하거나 보강하여 고무 조성물에 가소성을 부여할 수 있으며, 보강제인 실리카의 분산을 극대화하고, 원료고무와 물리적 결합을 형성해 실리카, 원료고무와의 상호 작용을 증가시켜 내마모성 및 저연비성을 향상시킬 수 있다.
이렇게 관능화된 고분자는 분자량(Mw) 5,000 내지 30,000이고, 유리 전이 온도(Tg)가 -85℃ 내지 -95℃이며, 실란계로 변성된 폴리부타디엔 고분자일 수 있다.
상기 액상 고분자는 원료고무 100 중량부에 대하여 5 중량부 내지 15 중량부사용할 수 있는데, 5 중량부 미만인 경우 관능화에 의한 실리카 분산 효과가 낮아져 내마모성이 저하될 수 있고, 15 중량부를 초과하는 경우
유리 전이 온도 하락으로 제동성능이 저하될 수 있고, 적당한 유리 전이온도를 확보하기 위하여 고 연화점의 수지를 과량 사용해야 하므로 저연비성이 열악해질 수 있다.
상기 액상고분자는 실란계로 변성된 폴리부타디엔 고분자로서 폴리부타디엔의 이중결합을 에폭시화한 후 아래 화학식 1의 실란화합물의 씨올기와 반응시켜 관능화한 화합물이다.
<화학식 1>
(R1, R2, R3 : C1-C18 알킬기, 아릴기, C1-C6 알콕시기, C5-C7 사이클로알콕시기 또는 페녹시기, n : 3 ~ 10 정수로 알킬 그룹이 증가하면 실리카 분산에 유리하나, 10을 초과하면 고무의 강성이 감소하여 제반성능이 저하될 수 있다.
여기서 상기 씨올기(-SH)를 대체 치환하여 폴리설파이드 기(-Sx-), 씨오시아네이트기(-SCN)를 포함하는 실란화합물을 사용할 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 조성물을 이용하여 제조된 트레드를 포함하는 타이어를 제공하는데, 트레드 고무의 제조, 타이어 완제품의 제조는 통상적인 타이어 제조방방법에 따라 제조할 수 있다.
실시예 및 비교예
하기 표 1과 같은 조성에 따라 타이어 트레드용 고무조성물을 제조하였다.
항목 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
합성고무(S-SBR) 80 80 80 80 80 80 80 80
합성고무(BR) 20 20 20 20 20 20 20 20
실리카 80 80 80 80 80 80 80 85
카본블랙 25 25 25 25 25 25 25 25
커플링제 8 8 8 8 8 8 8 8
산화아연 3 3 3 3 3 3 3 3
스테아린산 2 2 2 2 2 2 2 2
프로세스오일 10 10 10 10
레진 10 10 10 10 10 10 10 10
액상 고분자 5 10 15 10
유황 1.5 0.3 1.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7
1차 촉진제 2 2 2 2 2 2 2 2
2차 촉진제 2 4 4 4 4 4 4 5
촉진제/유황 비 2.7 20.0 4 8.6 8.6 8.6 8.6 10.0
(단위 : 중량부)
1. 합성고무(S-SBR) : 유리전이온도 -40 ~ -20℃, 스티렌 30~40wt%, 비닐 50~60wt%
2. 합성고무(BR) : 1,4-부타디엔 함량 96wt%이상, 유리전이온도 -108 ~ -102℃, 분자량 분포도 4~6
3. 실리카 : BET값 150~300 m2/g, CTAB값 140~280 m2/g
4. 카본블랙 : 요오드 값 100 ~ 130mg/g, DBP 흡유량 110 ~ 150 cc/100g, TINT값 100~140
5. 커플링제 : 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드 (Si69)
6. 레진(수지) : 연화점이 100~140℃인 테르핀계(Terpene) 레진
7. 액상 고분자 : 분자량(Mw) 5,000 내지 30,000이고, 유리 전이 온도(Tg)가 -85℃ 내지 -95℃인 실란계로 변성된 폴리부타디엔 액상 폴리머로서, 에폭시화시킨 후 실시예 1에는 아래 화학식 2, 실시예2에는 아래 화학식 3, 실시예3에는 아래 화학식 4, 실시예4에는 아래 화학식 5의 실란화합물을 사용함
<화학식 2>
<화학식 3>
<화학식 4>
<화학식 5>
8. 유황 : 황 98.5%이상 함유, Oil 1% Treated Sulfur
9. 1차 촉진제 : N-시클로헥실-2-벤조티아질설펜아마이드 (CBS)
10. 2차 촉진제 : 디페닐렌구아니딘 (DPG)
11. 촉진제/유황 비 : 1, 2차 촉진제의 중량 총합과 유황과의 중량 비를 의미함
실험예
상기 비교예 및 실시예에서 제조한 타이어 트레드용 고무조성물을 통상의 타이어 제조공정에 따라 가황공정까지 완료하여 고무 시편을 제조하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
항목 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
스코치시간 (t5) 22 20 13 18 20 22 22 12
경도 (ShoreA) 70 69 72 71 72 70 68 71
300% 모듈러스 100 70 115 83 95 80 70 90
Tg (℃) -7 -7 -7 -7 -7 -7 -11 -7
60℃ tanδ 0.20 0.25 0.18 0.24 0.22 0.20 0.22 0.19
DIN 마모 Index 100 80 105 92 93 101 98 101
Dry μ-peak Index 100 102 104 112 116 118 110 113
- 스코치시간(t5)은 ASTM 규격 D1646에 의해 측정하였으며, 미가류 고무의 가소성이 감소하고 서서히 가류가 진행되어 탄성이 증가하는 현상을 나타내며 수치가 낮을수록 가공성에 불리하다.
- 경도 및 300% 모듈러스는 ASTM 규격 D2240, D412에 의해 측정하였으며, 경도가 높을수록 가류 고무가 단단함을 나타낸다.
- Tg는 유리 전이 온도를 나타낸다.
- 60℃ tanδ는 연비특성을 나타내는 것으로서 수치가 낮을수록 성능이 우수함을 나타낸다.
- DIN 마모 Index는 DIN 마모 측정기를 사용하여 Drum 회전속도 40rpm, 하중 10N에서 측정하였으며, 수치가 높을수록 마모성능에 유리함을 나타낸다.
- Dry μ-peak Index는 RTMS 측정기를 사용하여 매끄러운 노면과 고무샘플의 Slip ratio(%)가 0~40% 사이에서의 μ(Coefficient of Friction) 최대값을 측정하였으며, 수치가 높을수록 마른 노면 제동성능에 유리함을 나타낸다.
상기 표 2를 참조하면, 실시예와 같이 유황의 함량이 0.5 내지 1.0 중량부를 포함하며, 유황과 전체 촉진제의 중량비는 1:6 내지 1:10의 비율로 최적화하면 마른 노면 제동성능을 향상시키는 고무 조성물을 제공함을 확인할 수 있었다.
도 1을 참조하면, 건조 u 지수(Dry μ-peak Index)를 나타낸 그래프로서, 마른 노면 제동성능을 실험실용 장비(Lab. RTMS장비)로 측정한 수치로 높을 수록 우수한 효과를 발휘하는 것으로 이해할 수 있으며, 촉진제/유황 중량비가 증가할수록 마른 노면 제동성능이 향상되며, 유황과 전체 촉진제의 중량비가 1:6 내지 1:10의 비율일 때 최적의 수준을 나타내고 변곡점을 지나며 특성이 하락하는 것을 볼 수 있고, 비교예4와 실시예2가 촉진제/유황 중량비 동일하나, 차이가 나는 이유는 액상 고분자 첨가에 따른 효과 차이로 볼 수 있다.
또한 실시예 2의 경우와 같이 적당한 양의 관능화된 액상 고분자를 포함함으로써 비교예 1과 동등한 가공성 및 내마모성, 저연비성을 유지하면서, 마른 노면 제동성능이 크게 향상된 고무 조성물을 제공함을 확인할 수 있었다.

Claims (4)

  1. 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 10~100 중량부 및 카본블랙 10~50 중량부, 유황 0.5 내지 1 중량부로 포함되며, 유황과 전체 촉진제의 중량비는 1:6 내지 1:10의 비율이고, 액상고분자를 더 포함하고,
    상기 액상고분자는 실란계로 변성된 폴리부타디엔 고분자로서 폴리부타디엔의 이중결합을 에폭시화한 후 아래 화학식 1의 실란화합물의 씨올기와 반응시켜 관능화한 화합물인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
    <화학식 1>

    (R1, R2, R3 : C1-C18 알킬기, 아릴기, C1-C6 알콕시기, C5-C7 사이클로알콕시기 또는 페녹시기, n : 3 ~ 10 정수임)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액상고분자는 분자량(Mw) 5,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 의한 타이어 트레드용 고무 조성물로 제조된 트레드를 포함하는 타이어.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531488A (ja) * 2011-09-14 2014-11-27 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン 超効率的加硫系を有するトレッド
JP2021054906A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2021116381A (ja) * 2020-01-28 2021-08-10 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物、トレッドおよびタイヤ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102131424B1 (ko) 2018-10-29 2020-07-08 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014531488A (ja) * 2011-09-14 2014-11-27 コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン 超効率的加硫系を有するトレッド
JP2021054906A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
JP2021116381A (ja) * 2020-01-28 2021-08-10 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物、トレッドおよびタイヤ

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