KR19990084685A - 회전저항이 개선된 트럭/버스용 타이어 트레드 고무조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전저항이 개선된 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 표면화학 특성이 우수하고 입자경이 크며 응집체 크기 및 분포가 크고 넓은 카본블랙을 사용하여 고무와의 상호작용을 증가시켜 고무조성물의 동적특성 개선으로 타이어 트레드의 회전저항을 개선하기 위한 것이다.

종래의 타이어 트레드 조성물은 입자경이 작은 카본블랙을 사용하므로 분산성이 저하되어 원하는 물성을 얻지 못하고 실리카를 적용시에도 내마모성이 하락하는 문제점이 있다. 본 발명은 이를 개선하기 위해 원심침강 분리법에 의한 입자경 최대빈도경이 0.9∼0.15㎛, 응집체의 분포가 0.03∼0.45㎛이고 요오드 흡착가가 60∼80(mg/g), 질소흡착 비표면적이 60∼80(m²/g), 디부틸프탈레이트 흡착가가 120∼140(cc/100g), 착색도가 90∼110%인 카본블랙을 사용하여 내마모성이 유지되면서 타이어 트레드의 회전저항을 개선할 수 있는 자체 발열이 적은 타이어 트레드 고무조성물을 제공한다.

Description

회전저항이 개선된 트럭/버스용 타이어 트레드 고무조성물

본 발명은 회전저항이 개선된 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것이다. 종래의 트럭/버스용 타이어는 내마모성 및 컷앤칩 특성을 개선하기 위해서 합성고무보다는 천연고무를 주요성분으로 사용하고 있다.

타이어 트레드 고무조성물에 관하여 기술문헌 S.wolff, Rubber Chem. Technol, 55, 967, (1982)에 나타나 있으며 또한 미국특허 US 5225475 (1991)와 유럽특허 EP 0538723A1에서도 타이어의 회전저항 감소를 위해 입자경이 작은 카본블랙을 소량 적용하거나 실리카를 트레드에 적용하기도 하지만 카본블랙의 분산성과 공정성 저하로 인하여 원하는 만큼 내마모성이 나타나지 않았으며 실리카를 적용시에도 회전저항은 개선되나 내마모성이 하락하는 문제점이 있다.

본 발명은 타이어의 회전저항을 개선하기 위하여 실리카보다는 표면화학 특성(Surface Functional Group)이 우수하고 입자경이 클 뿐만 아니라 응집체 크기 및 분포(Aggregate Size and Distribution)가 크고 넓은 카본블랙을 사용하여 고무와의 상호작용을 증가시켜 가류 고무조성물의 응집체 크기가 커서 배합고무 분산상에서 응집체 거리가 길어짐에 따라 동적특성을 향상시킴으로써 타이어 트레드의 회전저항을 개선하고자 한다.

본 발명은 회전저항을 개선하기 위하여 입자경이 크고 응집체 크기와 분포가 크고 넓은 카본블랙을 사용함으로써 내마모특성은 기존의 타이어와 동일하지만 반발탄성, 발열특성 및 회전저항특성 지표인 60℃ Tanδ 값이 현저히 개선되는 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무조성물을 제공하고자 한다.

사용된 카본블랙의 특성은 요오드 흡착가가 60∼80 mg/g, 질소흡착 비표면적이 60∼80 m²/g, 디부틸프탈레이트 흡착가가 120∼140 cc/100g, 착색도가 90∼110 %이며 응집체 특성으로는 원심침강 분리법에 의한 최대빈도경(Dst)이 0.9∼0.15 ㎛, 최대빈도경의 반치폭의 값(ΔD50)이 0.060∼0.068 ㎛이며 응집체의 분포가 0.03∼0.45 ㎛를 특성으로 갖는 카본블랙이다.

< 비교예 >

천연고무 100중량부(이하 단위는 중량부)에 대하여 착해제 0.1, 활성제 0.8, 노화방지제 3.5, 카본블랙 53.0, 공정오일 5.0, 지연제 0.1, 가류제 1.7, 촉진제 0.65를 배합하여 타이어 트레드 고무조성물을 얻었다.

＜ 실시예 1∼3 ＞

천연고무 100 중량부(이하 단위는 중량부)에 대하여 착해제 0.1, 활성제 8.0, 노화방지제 3.5, 카본블랙 45 ∼50, 공정오일 5.0, 지연제 0.1, 가류제 1.7, 촉진제 0.65 중량부를 배합하여 타이어 트래드 고무조성물을 얻었다. 표 1에 구체적인 배합비를 나타냈다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위한 것으로 이들 실시예가 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

표 1. 고무조성물 배합비 ( 단위: 중량부 )

항 목	비교예	실시예1	실시예2	실시예3
천연고무	100	100	100	100
착 해 제	0.1	0.1	0.1	0.1
활 성 제	8.0	8.0	8.0	8.0
노 방 제	3.5	3.5	3.5	3.5
카본블랙	53.0	45.0	48.0	50.0
공정오일	5.0	5.0	5.0	5.0
지 연 제	0.1	0.1	0.1	0.1
가 류 제	1.7	1.7	1.7	1.7
촉 진 제	0.65	0.65	0.65	0.65

* 비교예의 카본블랙은 기존에 사용되던 것임

* 실시예의 카본블랙은 본 발명의 구성 및 작용에서 설명한 것임

＜ 시험예 ＞

상기의 실시예와 같이하여 제조한 고무조성물을 비교예와 함께 유동성, 인장특성, 발열특성, 반발탄성, 마모특성, 동적특성 등을 시험하여 표 2에 나타냈다.

표 2) 가류고무특성 (가류조건: 145℃, 30분)

항 목	비교예	실시예1	실시예2	실시예3
1. RheometerViscosityt5t90Max. Torque	62.023.720.439.0	51.621.218.335.6	54.420.718.536.8	57.219.418.137.7
2. 인장특성경도300% 모듈러스인장강도신장율	64125312611	62137316582	62145303557	64154304538
3. 발열특성, ℃	23.9	18.4	18.9	20.3
4. 반발탄성, %	34.2	41.5	40.5	39.4
5. 마모특성, mg	25.0	26.5	25.5	25.0
6. 동적특성0℃ Tanδ60℃ Tanδ	0.1160.091	0.1220.060	0.1190.068	0.1160.067

본 발명의 타이어 트레드 고무조성물로 제조된 타이어는 내마모성 및 견인력이 유지되면서 회전저항이 개선되고, 기존 카본블랙 사용에 비하여 고무보강성 향상으로 300% 모듈러스가 향상되어 소량 적용에도 내마모 특성은 유사하다.

고무와의 상호작용 증진 및 소량의 보강제 적용으로 반발탄성 및 발열특성이 현저히 개선되며 고무조성물의 회전저항특성 지표인 60℃ Tanδ 값이 개선되었다.

Claims (3)

1. 천연고무 100 중량부에 대하여 요오드 흡착가가 60∼80 mg/g, 질소흡착 비표면적이 60∼80 ㎡/g, 디부틸프탈레이트(Dibutylphthalate) 흡착가가 120∼140 cc/100g, 착색도가 90∼110 %인 카본블랙 40∼55 중량부를 배합하는 것을 특징으로 하는 트럭/버스용 타이어 트레드 고무조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   카본블랙은 요오드흡착가/질소흡착 비표면적의 비가 1.0∼1.2 범위인 것을 특징으로 하는 트럭/버스용 타이어 트레드 고무조성물.
3. 제 1 항에 있어서,

   카본블랙의 응집체특성은 원심침강 분리법에 의한 최대빈도경(Dst)이 0.09∼0.15 ㎛, 최대빈도경의 반치폭의 값(ΔD50)이 0.060∼0.068 ㎛이며 응집체의 분포가 0.03∼0.45 ㎛인 카본블랙을 사용하는 것을 특징으로 하는 트럭/버스용 타이어 트레드 고무조성물.