KR20030001155A - 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료 고무가 천연고무로 되어 있고, 내마모 특성과 Cut & Chip 특성을 동시에 향상시키기 위하여 입자크기가 작고 구조가 크게 발달한 카본블랙을 45∼55phr 포함하는 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물{RUBBER COMPOSITION OF TIRE TREAD FOR TRUCK AND BUS}

본 발명은 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료 고무가 천연고무로 되어 있고, 내마모 특성과 Cut & Chip 특성을 향상시키기 위하여 입자크기가 작고 구조가 크게 발달한 카본블랙을 포함하는 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.

트럭 및 버스용 타이어에서 요구되는 주요 특성으로서는 내마모성과 Cut & Chip 특성이 있다.

일반적으로 타이어의 마모 현상은 타이어와 노면 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 지면과 접지되는 트레드 고무의 표면이 닳게 되는 현상이다. 이러한 마모 현상은 커브를 돌때의 횡력, 구동 및 제동시의 종력 등 여러가지 요인에 의해 발생되고 있으며, 타이어의 마모는 타이어의 수명, 제동성에 큰 영향을 미치게 되므로 안전한 주행과 타이어 비용 절감면에서 내마모성이 우수하여야 한다.

또한 Cut & Chip 특성은 타이어의 주행 중 비포장 도로의 거친 노면이나 거친 자갈 등에 의한 타이어의 트레드 표면의 찢김 현상이라 할 수 있으며, 이는 타이어의 수명과 안정성에 영향을 크게 주고 있는 특성이다.

종래의 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무의 내마모성을 개선시키기 위한 방법으로는 천연고무를 주로 하는 고무의 사용으로 고무의 유리전이온도를 낮추는 방법, 일반적으로 모듈러스 및 경도가 높을 때 마모능력의 향상을 가져옴에 따라 모듈러스를 증가시키기 위한 방편으로 카본블랙의 첨가량을 증가하는 방법, 입자경이 작은 카본블랙의 적용, 공정조제 및 오일의 함량을 줄이는 방법 등이 주로 사용되어 왔었다.

그리고 Cut & Chip 특성을 향상시키기 위해서는 이와 반대로 모듈러스를 낮춤으로써 특성을 향상시킬 수 있으며, 카본블랙의 적용방법으로는 카본블랙 첨가량의 감소 및 구조가 발달된 카본블랙의 사용으로 카본블랙의 분산성을 높이는 방법이 있었다.

그러나 트럭 및 버스용 타이어 트레드의 마모특성을 향상시키기 위하여 입자크기가 매우 작은 카본블랙을 적용하고 있으나, 이러한 카본블랙의 적용은 또 다른 특성인 Cut & Chip 특성의 손실을 가져 오고 있어서, 내마모 특성의 손실 없이 Cut & Chip 특성을 동시에 향상시키기가 어려운 실정이었다.

카본블랙의 특성을 나타내는 척도로 입자경의 크기는 요오드 흡착가로 표현되며, 요오드 흡착가가 높을 수록 입자크기는 적게 나타난다. 또한 구조 발달 정도는 DBP 흡유량의 정도로 나타내며 DBP 흡유량이 높을수록 구조가 발달한 상태이다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 트럭 및 버스용 타이어 트레드에 기존의 카본블랙에 비하여 요오드 흡착가가 조금 낮고, DBP 흡유량이 매우 높은 카본블랙을 적용하여, 내마모 특성과 Cut & Chip 특성을 동시에 향상시킬수 있는 트레드 고무 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 고무 조성물은 천연고무를 원료 고무로 하며, 입자크기가 작고 구조가 크게 발달한 카본블랙 45∼55phr을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 고무 조성물에 있어서, 카본블랙은 45∼55phr 사용하는 것이 바람직하다.

카본블랙의 함량이 55phr를 초과하는 경우 내마모성은 좋아지지만 Cut & Chip 특성은 떨어지고, 카본블랙의 함량이 45phr 미만인 경우에는 반대로 Cut & Chip 특성은 좋아지지만 내마모성은 떨어진다.

또한 상기 카본블랙은 본 발명의 목적하는 효과를 달성하기 위해서 요오드 흡착가가 120∼140mg/g, DBP흡유량이 160∼180ml/100g, 착색도가 100∼120%인 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며 본 발명의 보호범위를 제한하는 것은 아니다.

실시예 및 비교예

본 실시예 및 비교예에서 사용한 카본블랙 1, 2의 특성을 표 1에 나타내었다.

하기 표 2에 기재된 조성으로 하여 통상적인 방법으로 고무시편을 제조한 후 이에 대한 물성을 측정하였으며, 표 3은 그 물성 시험결과를 나타낸 것이다.

[표 1]

콜로이달 특성	카본블랙 1	카본블랙 2
요오드 흡착가(g/kg) : IADBP 흡유량(ml/100g) : DBP착색도(%, IRB 대비) : Tint	140125130	130173110

[표 2] 고무 조성물 배합비

배합비	비교예	실시예
천연고무착해제아연화스테아르산노화방지제왁스상용화제공정오일	1000.1523154	1000.1523154
카본블랙 1카본블랙 2	50-	-50
촉진제가류제지연제	0.552.000.10	0.552.000.10

[표 3] 물성시험 결과표

	비교예	실시예
공정성100℃ 점도스코치 타임(t5)가류시간(t90)인장물성경도300% 모듈러스인장강도신율	92.131.616.166148245539	82.721.714.264126226635
피코 마모량Cut & Chip 손실량	0.04201.9745	0.02851.4335
동적 특성TgTan δ0℃Tan δ60℃	-49.70.1810.131	-50.30.1940.131

표 3에서 보는 바와 같이, 미가류특성 및 기본물성인 인장강도, 300% 모듈러스는 비교예에 비해서 실시예는 동등 수준을 보이고 있다. 그리고 특히 본 발명에 따라 입자경이 조금 더 크고 구조가 크게 발달된 카본블랙을 적용한 실시예는 내마모 특성 및 Cut & Chip 특성이 비교예에 비하여 현저히 개선된 효과를 보이고 있다.

이상에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 고무 조성물은 내마모 특성의 손실 없이 Cut & Chip 특성을 개선시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 천연고무를 원료 고무로 하는 트럭 및 버스용 트레드 고무 조성물에 있어서, 입자크기가 작고 구조가 크게 발달된 카본블랙을 45∼55phr 포함하는 것을 특징으로 하는 트럭 및 버스용 트레드 고무 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 카본블랙은 요오드 흡착가가 120∼140mg/g, DBP흡유량이 160∼180ml/100g, 착색도가 100∼120%인 것을 특징으로 하는 트럭 및 버스용 트레드 고무 조성물.
3. 제 1항 또는 제 2항의 고무 조성물을 트레드에 적용한 것을 특징으로 하는 트럭 및 버스용 타이어.