KR20050001112A

KR20050001112A - 4계절 특성의 고성능 타이어 트레드 고무 조성물

Info

Publication number: KR20050001112A
Application number: KR1020030042677A
Authority: KR
Inventors: 조치훈
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-06
Also published as: KR100506843B1

Abstract

본 발명은 승용차용 타이어 트레드 고무 조성물에 관한 것으로, 천연고무 15 ~ 30중량부와, 스티렌 함량이 23%이고 유리전이온도가 -50℃이며 오일이 37.5% 유전된 용액중합 스티렌-부타디엔고무 20~40중량부와, 스티렌 함량이 40%이며 유리전이온도가 -30℃이며 오일이 37.5% 유전된 용액중합 스티렌-부타디엔고무 20~40중량부, 및 시스함량이 90%이상인 폴리부타디엔 고무 15~30중량부가 혼합된 원료고무 100중량부에 대해, 카본블랙 40~50중량부, 실리카 30~40중량부를 포함한다.

Description

4계절 특성의 고성능 타이어 트레드 고무 조성물{Tread compound for High Performance Having All Season Properties}

본 발명은 4계절 특성의 고성능 타이어 트레드 고무 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고성능 특성을 지니면서 스노우 특성 및 마모특성이 향상된 타이어 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.

자동차 산업의 발전과 더불어 자동차 운행 도로환경 조건이 개선됨에 따라 소비자들의 타이어에 대한 요구 조건도 다양해지고, 타이어 산업 또한 고성능 및 고속도(High speed)용 타이어의 개발에 심혈을 기울이고 있다. 그러나, 상기와 같은 고성능 타이어는 여름 전용으로 겨울에는 스노우 타이어나 4계절 특성을 지니는 타이어로 바꿔야 한다는 단점을 가지고 있다.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 고속 주행용 타이어 트레드 고무조성물은 30∼40%정도의 고스티렌함유 SBR을 적용하여 타이어의 젖은 노면에서의 제동성능 및 조정 안정성을 향상시키고 있다. 그러나, 고스티렌 SBR고무는 유리전이온도가 매우 높기 때문에 겨울철에 저온영역이나 스노우 노면에서제동성능이 크게 하락하는 단점을 가지고 있다. 따라서, 일반적으로 겨울철에는 겨울철 전용인 스노우 타이어로 변경해야 하는 단점이 있어 왔다. 이에 고성능 특성을 지니면서 겨울철에 스노우 성능을 발휘할 수 있는 타이어 트레드 고무 조성물에 대한 개발이 요구된다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 종래 대비 제반 성능의 하락없이 스노우 성능 및 마모성능이 크게 향상된 4계절 특성의 고성능 타이어 트레드 고무 조성물을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물에 있어서, 천연고무 15 ~ 30중량부와, 스티렌 함량이 23%이고 유리전이온도가 -50℃이며 오일이 37.5% 유전된 용액중합 스티렌-부타디엔고무(이하, '23% 스티렌 S-SBR'이라 명명함) 20~40중량부와, 스티렌 함량이 40%이고 유리전이온도가 -30℃이며 오일이 37.5% 유전된 용액중합 스티렌-부타디엔고무(이하, '40% 스티렌 S-SBR'이라 명명함) 20~40중량부, 및 시스함량이 90%이상인 폴리부타디엔 고무 15~30중량부가 혼합된 원료고무 100중량부에 대해, 카본블랙 40~50중량부, 실리카 30~40중량부를 포함하는 고무조성물을 제공한다.

상기 조성의 트레드 고무조성물은 고성능(High performance) 특성을 유지하면서 저온영역이나 스노우 노면에서의 제동성을 크게 개선시킨다.

이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명한다.

원료고무의 구성성분 중 천연고무의 함량은 15∼30중량부 첨가된다. 만일, 15중량부 미만으로 첨가되는 경우 적정 수준의 모듈러스를 유지하는 것이 곤란할 뿐만 아니라 스노우 제동 성능이 하락되는 문제가 있으며, 30중량부를 초과하는 경우 고성능이 요구되는 젖은 노면에서의 제동성능이 하락되는 문제가 있다.

23% 스티렌 S-SBR 및 40% 스티렌 S-SBR은 바람직하게는 각각 20∼40중량부 첨가된다. 만일, 20중량부 미만으로 첨가되는 경우 제동성능이 하락되는 문제가 있으며, 50중량부를 초과하는 경우 스노우 성능이 하락되는 문제가 있다.

폴리부타디엔 고무는 시스함량이 90%이상으로서, 바람직하게는 15∼30중량부 첨가된다. 만일 15중량부 미만으로 첨가하는 경우 스노우 제동성능이 하락되며, 30중량부를 초과하여 첨가하는 경우에는 젖은 노면에서의 제동성능이 하락될 우려가 있다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.

<비교예>

다음 표 1에 지시된 배합비와 같이 본 발명은 원료고무로서 스티렌 함량이 30%인 SBR 100중량부에 대해, 실리카 30중량부, 카본블랙 50중량부, 공정유 10중량부, 노화방지제 5중량부, 촉진제 1.7중량부를 혼합한 후 밴버리믹서를 사용하여160℃에서 30분간 트레드 고무시편을 제조하였다.

<실시예>

스티렌 함량이 30%인 SBR 대신 천연고무 20중량부와, 23% 스티렌 S-SBR 30중량부와, 40% 스티렌 S-SBR 30중량부 및 시스함량이 90%이상인 폴리부타디엔 고무 20중량부가 혼합된 원료고무를 적용하는 것을 제외하고는 상기 비교예와 같은 조성물, 조성비 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.

<표 1> 실시예 및 비교예의 고무조성물

구분	비교예	실시예
30% 스티렌 SBR	100	0
23% 스티렌 SBR	0	30
40% 스티렌 SBR	0	30
폴리부타디엔 고무	0	20
천연고무	0	20
실리카	30	30
카본블랙	50	50
공정유	10	10
노화방지제	5	5
유황	2	2
촉진제	1.7	1.7

<시험예>

상기 비교예와 실시예의 고무시편을 ASTM 관련규정에 의하여 물성을 측정하였으며 그 결과는 다음 표3에 나타낸 바와 같다.

다음 표에 나타난 젖은 노면 주행성능, 스노우 성능, 조정성능, 마모성능에 관한 실시예의 수치는 비교예를 100으로 했을 때 상대값을 나타낸 것이며, 그 수치가 클수록 우수하는 것을 나타낸다.

<표 2> 비교예 및 실시예1∼4의 물성측정결과

구분	비교예	실시예
경도	70	69
300% 모듈러스	120	115
젖은 노면 주행성능	100%	97%
스노우 성능	100%	115%
조정성능	100%	99%
마모성능	100%	115%

상기 표 2에 나타난 바와 같이 물성측정결과는 다음과 같다.

본 발명(실시예)과 종래 기술(비교예)을 비교해 보면, 젖은 노면 주행성능 및 조정성능은 동등하면서 스노우 성능 및 마모성능이 크게 향상됨을 알 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 고성능(High performance) 특성을 유지하면서 저온영역이나 스노우 노면에서의 제동성을 크게 개선시킨다.

Claims

타이어 트레드용 고무조성물에 있어서,

천연고무 15~30중량부와, 스티렌 함량이 23%이고 유리전이온도가 -50℃이며 오일이 37.5% 유전된 용액중합 스티렌-부타디엔고무 20~40중량부와, 스티렌 함량이 40%이고 유리전이온도가 -30℃이며 오일이 37.5% 유전된 용액중합 스티렌-부타디엔고무 20~40중량부, 및 시스함량이 90%이상인 폴리부타디엔 고무 15~30중량부가 혼합된 원료고무 100중량부에 대해, 카본블랙 40~50중량부, 실리카 30~40중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드 고무조성물.