KR20050075984A - 공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물 - Google Patents

공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유화중합 스티렌-부타디엔고무, 공정유 함유 스티렌-부타디엔 고무 또는 이들의 혼합고무에 보강충전제로서 침강 실리카를 첨가하므로써 공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물{PROCESSABILITY-IMPROVED SILICA RUBBER COMPOSITION FOR TIRE TREAD}
본 발명은 공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유화중합 스티렌-부타디엔고무, 공정유 함유 스티렌-부타디엔 고무 또는 이들의 혼합고무에 보강충전제로서 침강 실리카를 첨가하므로써 공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물에 관한 것이다.
자동차의 주행중 발생하는 연비손실의 일부가 타이어에 의해서 발생한다고 알려져 있으며, 이 중에서도 트레드 고무 조성물이 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 즉, 트레드 부위의 재료특성을 에너지 절약형으로 설계하는 것이 연비 특성을 개선하는데 매우 중요한 인자이다.
초기에는 주행중 발생하는 타이어의 회전저항 감소를 목적으로, 타이어 트레드의 보강성을 위해서 에멀젼 스트렌부타디엔 고분자에 카본블랙이 충전된 전통적인 컴파운드가 사용되었으나, 최근들어 트레드 부위에 실리카를 보강 충전제로 사용하면 이러한 회전저항의 감소와 함께 젖은 노면에서의 제동력을 향상시키는 등 효과가 알려지면서 보강제로 실리카가 카본블랙을 완전히 대체하거나 또는 일부 대체하는 기술이 발전되어 왔다.
실리카에는 천연실리카와 합성실리카가 있는데, 두 재료는 특성이나 기능면에서 큰 차이가 있으며, 고무 제품 특히, 타이어에는 합성실리카가 주로 사용되고 있다. 합성방법에 따라 무수(anhydrous)실리카와 수화(hydrated)실리카로 나눌 수 있다. 상업적으로 사용되고 있는 종류들 중에서 흄드(fumed)실리카와 전기아크(electric arc)실리카 등은 무수실리카에 해당되며, 침강실리카는 수화실리카에 해당된다. 실리카의 특성을 결정짓는 주요 인자들은 인자들의 입자크기, 구조, 실라놀기의 밀도, pH, 벌크밀도, 오일흡착도 등이 있다. 이러한 재료 특성들은 실리카고무의 최종물성에 직접적으로 영향을 주게 된다.
회전저항의 감소와 함께 젖은 노면에서의 제동력을 향상시키는 등의 효과는 실리카가 갖는 높은 충전제간의 상호작용(high filler-filler interaction)과 표면에 존재하는 극성 관능기에 의한 친수성 그리고 낮은 에너지 손실(low energy dissipation) 등에 기인하는 것이다. 이러한 타이어 성능에 미치는 영향은 실리카 사용량이 많아질수록 증가하게 된다.
그러나, 타이어의 트레드 고무 조성물에 실리카를 사용하면 사용할수록 이러한 성능들은 향상되지만, 실리카가 지닌 수산기들(hydroxyls)간의 강한 상호작용(interaction) 때문에 실리카를 많이 사용하게되면 실리카의 분산성(dispersion)이 저하되고 점도 등의 공정성이 저하되어 바람직하지 못하다는 문제가 발생한다.
본 발명은 유화중합 스티렌-부타디엔 고무, 공정유 함유 스티렌-부타디엔 고무 또는 이들의 혼합고무를 사용하더라도 공정성을 개선할 수 있는 침강 실리카를 사용하여 공정성이 개선된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 고무 조성물은 유화중합 스티렌-부타디엔 고무, 공정유 함유 스티렌-부타디엔 고무 또는 이들의 혼합고무 100중량부에 대하여, BET가 100∼140㎡/g이고, DBP가 240∼270ml/100g이며, CTAB가 100∼150㎡/g인 침강 실리카 40~80중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 조성물에 사용되는 고무는 유화중합 스티렌-부타디엔 고무(emulsion styrene-butadiene rubber, E-SBR) 또는 공정유 함유 스티렌-부타디엔 고무(oilextended emulsion, SBR)를 각각 단독으로 사용하거나 또는 이들의 혼합고무를 사용하는 것이 바람직하다. 혼합고무를 사용할 경우 그 혼합비에 특별한 제한은 없으나, 50:50이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 침강 실리카는 BET(보강충전제의 표면적(surface)을 나타내는 값)가 100∼140㎡/g이고, DBP(보강충전제의 구조(structure)를 나타내는 값)가 240∼270ml/100g이며, CTAB(보강충전제의 비표면적(specific surface)을 나타내는 값;cetyltrimethylene ammonium bromide)가 100∼150㎡/g인 것이 바람직하다. 상기 침강실리카의 BET, DBP 및 CTAB의 수치는 실리카의 특성을 결정짓는 주요 인자들이기 때문에, 상기 BET, DBP 및 CTAB의 수치범위가 상기 범위를 벗어나면 그 침강실리카의 성질이 달라지기 때문에 본 발명이 목적으로 하는 공정성 개선이라는 효과를 얻을 수 없게되므로 바람직하지 않다.
본 발명에서 사용되는 침강 실리카의 첨가량은 본 발명의 고무 조성물 100중량부에 대하여, 40∼80중량부인 것을 특징으로 한다. 상기 침강 실리카의 첨가량이 40중량부 미만이면 본 발명이 목적으로 하는 공정성 개선의 효과를 발휘하기에 그 함량이 적어서 바람직하지 않고, 80중량부를 초과할 경우에는 분산성 및 점도 등의 공정성은 개선될 수 있으나 혼합, 압출 등의 공정성이 저하되는 새로운 문제가 야기되기 때문에 바람직하지 않다.
본 발명의 고무조성물에는 보강충전제로 침강실리카 외에 카본블랙이 부가적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 고무 조성물에는 통상적인 고무 조성물용 첨가제들, 예로서 아연화, 스테아린산, 노화방지제, 왁스, 아로마틱 오일, 황, 촉진제 등의 첨가제들을 적절히 선택하여 첨가할 수 있으며, 이러한 첨가제들의 선택 및 사용량은 당분야에서는 공지이다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예 1
표 1에 기재된 바와 같이 유화중합 스티렌-부타디엔 고무인 SBR-1712(상품명, 금호타이어사) 및 SBR-1500(상품명, 금호타이어사)을 1:1로 블렌드한 혼합고무 100중량부에 대하여, BET가 120㎡/g이고, DBP가 260ml/100g이며, CTAB가 120㎡/g인 침강 실리카 60중량부, 카본블랙 20중량부 및 실리카 커플링제 9.6중량부를 인터널 믹서(Internal Mixer)를 이용하여 혼합하였고, 시편의 가류는 160℃에서 분석된 레오미터 결과를 이용하였으며, 최적 가류시간으로 핫프레스를 이용하여 고온에서 고압으로 가류하여 타이어용 트레드 고무 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 고무조성물에 대하여 무늬점도, 인장강도 및 유리전이온도 등의 물성을 조사하여 표 1에 기재하였다.
실시예 2
표 1에 기재된 바와 같이 침강실리카 70중량부, 카본블랙 10중량부 및 실리카커플링제 11.2중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 타이어용 트레드 고무 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 고무조성물에 대하여 실시예 1과 동일하게 물성을 조사하여 표 1에 기재하였다.
비교예
표 1에 기재된 바와 같이 당업계에서 일반적으로 사용되고있는 BET가 170㎡/g이고, DBP가 280ml/100g이며, CTAB가 160㎡/g인 침강 실리카 60중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 타이어용 트레드 고무 조성물을 제조하였다.
상기와 같이 제조된 고무조성물에 대하여 실시예 1과 동일하게 물성을 조사하여 표 1에 기재하였다.
[표 1]
실시예 1 실시예 2 비교예
폴리머 SBR-1712 50중량부 50중량부 50중량부
SBR-1500 50중량부 50중량부 50중량부
충전보강제 침강실리카1) 60중량부 70중량부 -
침강실리카2) - - 60중량부
카본블랙 20중량부 10중량부 20중량부
기타 실리카커플링제 9.6중량부 11.2중량부 9.6중량부
공통 K-RD:2중량부, K-13:3중량부, Sunnoc:2중량부, ZnO#S:3중량부, S/A:2중량부, SDA:2중량부, A#2:3중량부, Sulfur:2중량부, CZ:2중량부, DPG:0.3중량부
다이나믹응력완화 시그마-2 135 136 155
무늬점도 점도(125℃) 51 52 63
점도(100℃) 70 70 80
인장강도 경도(HARD'S) 75 76 76
모듈러스-300%(kg/cm2) 146 141 134
인장강도(kg/cm2) 200 205 210
파단신장율(kg/cm2) 420 434 465
유리전이온도(℃) -19 -20 -21
tanδ tanδ0℃ 0.319 0.336 0.324
tanδ70℃ 0.151 0.138 0.150
온도상승(HBU) 34.2 33.2 36.0
*1) BET가 120㎡/g이고, DBP가 260ml/100g이며, CTAB가 120㎡/g인 침강실리카
*2) BET가 170㎡/g이고, DBP가 280ml/100g이며, CTAB가 160㎡/g인 침강실리카
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 공정성 개선의 지표인 무늬점도 항목을 보면, 무늬점도가 낮을수록 공정성이 개선됨을 의미하는데, 본 발명의 실시예 1 및 2가 비교예에 비하여 공정성이 개선되었음을 알 수 있다.
이상에서 볼 수 있는 바와 같이, 보강충전제로서 본 발명에 의한 침강 실리카를 사용하면 제조된 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물의 공정성이 개선된다.

Claims (1)

  1. 유화중합 스티렌-부타디엔 고무, 공정유 함유 스티렌-부타디엔 고무 또는 이들의 혼합고무 100중량부에 대하여, BET가 100∼140㎡/g이고, DBP가 240∼270ml/100g이며, CTAB가 100∼150㎡/g인 침강 실리카 40~80중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 실리카 고무 조성물.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100837866B1 (ko) 2007-06-19 2008-06-13 금호타이어 주식회사 마이크로 펄 형태의 침강 실리카를 포함하는 타이어용고무조성물
JP2020029555A (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 ハンコック タイヤ アンド テクノロジー カンパニー リミテッドＨａｎｋｏｏｋ Ｔｉｒｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． タイヤトレッド用ゴム組成物及びそれを用いて製造したタイヤ
KR20220008615A (ko) 2020-07-14 2022-01-21 넥센타이어 주식회사 타이어용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어

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CN110845768A (zh) * 2018-08-20 2020-02-28 韩国轮胎与科技株式会社 轮胎胎面用橡胶组合物及利用其来制备的轮胎
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