KR20080114614A

KR20080114614A - 타이어용 고무 조성물, 타이어 부재 및 타이어

Info

Publication number: KR20080114614A
Application number: KR1020080060977A
Authority: KR
Inventors: 히로카즈 이시다; 미치오 히라야마
Original assignee: 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2008-06-26
Publication date: 2008-12-31
Also published as: EP2009048A2; US20090005481A1; EP2009048A3; KR101003051B1

Abstract

천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분과, 고무 성분 100질량부에 대하여 15질량부 이상의 실리카와, 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상의 스테아린산칼슘을 포함하는 타이어용 고무 조성물, 그 타이어용 고무 조성물을 이용하여 제작된 타이어 부재 및 그 타이어 부재를 이용하여 제작된 타이어이다.

타이어, 고무 조성물

Description

타이어용 고무 조성물, 타이어 부재 및 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE, TIRE MEMBER AND TIRE}

본 발명은 타이어용 고무 조성물, 타이어 부재 및 타이어에 관한 것이다.

일반적으로, 예컨대 승용차용 타이어에 있어서는, 환경 문제 및 경제성을 고려하여 타이어의 구름 저항을 저감함으로써, 승용차의 저연비화를 실현하는 것이 요구되고 있다. 또한, 승용차의 장기 주행에 있어서의 타이어의 내구성도 요구된다.

이러한 승용차용 타이어에 있어서는, 일반적으로 보강재로서 예컨대 스틸 코드(steel cord) 및 유기 섬유 코드 등이 이용되고 있으며, 타이어의 카커스를 구성하는 카커스 코드(carcass cord)에 유기 섬유 코드가 이용되는 경우가 많다. 그리고, 카커스 코드에 유기 섬유 코드를 이용하는 경우에는, 카커스 코드와 카커스 코드를 피복하는 고무 조성물과의 접착성을 높이기 위해서, 카커스 코드를 카커스 코드 피복용 고무 조성물로 피복하는 것이 널리 행해지고 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제2006-328194호 공보 참조).

또한, 이러한 승용차용 타이어에 있어서는, 승용차의 주행 시에 있어서의 안 전성의 관점에서, 타이어의 트레드에 대하여 우수한 그립 성능을 가질 것이 요구되고 있다. 그러나, 승용차의 저연비화와 그립 성능은 배반 성능이다.

따라서, 타이어의 트레드를 캡 트레드/베이스 트레드의 2층 구조로 하여, 캡 트레드와 같은 노면과 접하는 표층부는 그립력이 높아지는 고무 조성물로 형성하고, 베이스 트레드와 같은 내층부는 저발열성이 되는 고무 조성물로 형성함으로써, 승용차의 저연비화와 그립 성능을 양립시키는 것도 제안되어 있다(예컨대 일본 특허 공개 제2006-199784호 공보의 단락 [0003] 등 참조).

또한, 최근, 자동차의 성능 향상 및 도로망의 발달에 의해, 승용차용 타이어에 있어서는 우수한 조종 안정성이 필요해지고 있다. 타이어에 있어서 우수한 조종 안정성을 얻기 위해서는, 타이어의 비드 에이펙스(bead apex)의 경도를 높게 할 필요가 있어, 종래부터 다량의 카본 블랙을 배합하는 비드 에이펙스용의 고무 조성물이 개발되어 왔다(예컨대, 일본 특허 공개 제2004-339287호 공보 참조).

그러나, 비드 에이펙스용의 고무 조성물에 다량의 카본 블랙을 배합함으로써 비드 에이펙스의 경도를 높게 하는 것은 가능하다. 그러나, 손실 정접(tanδ)의 증대에 의해 차량의 주행 중에 비드 에이펙스가 발열하기 쉬워져서, 열 노화에 의해 비드 에이펙스의 내구성이 손상되고, 또한, 타이어의 구름 저항(타이어의 회전 시에 타이어의 진행 방향과 반대 방향으로 작용하는 저항)이 증대한다는 문제가 있었다.

또한, 비드 에이펙스는 비드 에이펙스용의 고무 조성물을 소정의 형상으로 성형한 후에 설치되지만, 비드 에이펙스용의 고무 조성물의 성형 가공성이 나쁜 경 우에는, 비드 에이펙스의 형상이 일정치 않아, 결과적으로, 비드 에이펙스의 특성에도 변동이 발생한다는 문제가 있었다.

또한, 현재 시판되고 있는 타이어는, 그 전 질량의 절반 이상이 석유 자원에서 유래하는 성분으로 구성되어 있다. 예컨대, 일반적인 승용차용 래디얼 타이어(radial tire)에 있어서는, 타이어의 전 질량에 대하여, 석유 자원에서 유래하는 성분으로서, 합성 고무가 약 2할, 카본 블랙이 약 2할, 그 외에 아로마 오일이나 합성 섬유 등이 포함되어 있으며, 타이어 전 질량의 5할 이상이 석유 자원에서 유래하는 성분으로 구성되어 있다.

그러나, 최근, 환경 문제가 중시되게 되어, CO₂의 배출을 억제하는 규제가 강화되어 있다. 또한, 석유 자원은 유한하며 공급량이 해마다 감소하고 있기 때문에, 장래적으로 석유 가격의 고등(高騰)이 예측되어, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용에는 한계가 있다. 또한, 석유 자원의 고갈에 직면한 경우, 이러한 석유 자원에서 유래하는 성분으로 구성되는 타이어를 제조하는 것이 곤란해지는 것이 예상된다.

그 때문에, 석유 자원에서 유래하지 않는 성분(석유 외 자원에서 유래하는 성분)을 주성분으로 한 타이어인 에코타이어(eco-tire)가 주목받고 있다(예컨대, 일본 특허 공개 제2003-63206호 공보 참조).

상기의 에코타이어에 있어서, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제하는 관점에서는, 예컨대, 카커스, 베이스 트레드, 비드 에이펙스, 타이어의 측면을 구성하는 사이드월(side wall), 타이어의 림과 비드 와이어와의 마손(摩損)의 발생을 저감하기 위하여 비드 와이어의 저면으로부터 측면에 걸쳐서 설치되는 클린치, 및 타이어의 벨트 상에 설치되는 조인트리스 밴드(jointless band)(이하, 「JLB」라고 한다) 등의 타이어 부재에 대해서 석유 외 자원에서 유래하는 성분을 가능한 한 사용하는 것이 바람직하다.

그래서, 본 발명의 목적은, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 억제할 수 있는 타이어용 고무 조성물, 그 타이어용 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어 부재 및 타이어를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 억제할 수 있음과 아울러, 타이어의 구름 저항 및 타이어의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있는 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 억제할 수 있음과 아울러, 타이어의 구름 저항 및 타이어의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있는 베이스 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있음과 아울러, 미가황 시에 있어서는 가공성이 양호하고, 가황 후에 있 어서는 열 노화 후의 고무 강도의 저하를 억제할 수 있는 사이드월용 고무 조성물을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있음과 아울러, 미가황 시에 있어서는 가공성이 양호하고, 가황 후에 있어서는 고내마모성 및 고강도의 고무로 할 수 있는 타이어의 클린치용 고무 조성물을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있음과 아울러, JLB의 열 노화에 의한 고무 강도의 저하를 억제할 수 있고, 고무와 코드와의 접착성도 향상할 수 있는 JLB용 고무 조성물을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있음과 아울러, 성형 가공성이 우수하고, 가황 후의 비드 에이펙스의 내열노화성 및 경도를 높게 할 수 있는 비드 에이펙스용 고무 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분과, 고무 성분 100질량부에 대하여 15질량부 이상의 실리카와, 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상의 스테아린산칼슘을 포함하는 타이어용 고무 조성물이다.

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물은 카커스 코드 피복 고무 조성물로 서, 실리카의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상 80질량부 이하이고, 스테아린산칼슘의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하이며, 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제를 더 포함하고 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물은 베이스 트레드용 고무 조성물로서, 실리카의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 25질량부 이상 80질량부 이하이고, 스테아린산칼슘의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하이며, 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제를 더 포함하고 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물은 사이드월용 고무 조성물로서, 실리카의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 15질량부 이상 60질량부 이하이고, 스테아린산칼슘의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상이어도 좋다.

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물은 클린치용 고무 조성물로서, 실리카의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상이고, 스테아린산칼슘의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하여도 좋다.

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물은 JLB용 고무 조성물로서, 실리카의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 40질량부 이상이고, 스테아린산칼슘의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상 10질량부 이하여도 좋다.

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물은 비드 에이펙스용 고무 조성물로서, 실리카의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상이고, 스테아린산칼슘의 함유량은 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하여도 좋다.

또한, 본 발명은 상기의 타이어용 고무 조성물을 이용하여 형성된 타이어 부재이다.

또한, 본 발명은 상기의 타이어 부재를 이용하여 제조된 타이어이다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부한 도면과 관련해서 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 저감할 수 있음과 아울러, 타이어의 구름 저항 및 타이어의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있는 카커스 코드 피복용 고무 조성물, 그 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용하여 제조된 카커스 및 타이어, 그리고 그 타이어의 제조 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 저감할 수 있음과 아울러, 타이어의 구름 저항 및 타이어의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있는 베이스 트레드용 고무 조성물, 그 베이스 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된 베이스 트레드 및 타이어를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있으며, 미가황 시에 있어서는 가공성이 양호하고, 가황 후에 있어서는 열 노화 후의 고무 강도의 저하를 억제할 수 있는 타이어의 사이드월을 형성하기 위한 고무 조성 물, 그 고무 조성물을 이용하여 형성된 사이드월 및 타이어를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있으며, 미가황 시에 있어서는 가공성이 양호하고, 가황 후에 있어서는 고내마모성 및 고강도의 고무로 할 수 있는 타이어의 클린치를 형성하기 위한 고무 조성물, 그 고무 조성물을 이용하여 형성된 클린치 및 타이어를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 열 노화에 의한 고무 강도의 저하를 억제할 수 있음과 아울러, 고무와 코드와의 접착성도 향상할 수 있으며, 또한 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수도 있는 JLB용의 고무 조성물, JLB 및 타이어를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수도 있음과 아울러, 성형 가공성이 우수하고, 가황 후의 비드 에이펙스의 내열노화성 및 경도를 높게 할 수 있는 비드 에이펙스용의 고무 조성물, 비드 에이펙스 및 타이어를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또, 본 발명의 도면에서, 동일한 참조 부호는 동일 부분 또는 상당 부분을 나타내는 것으로 한다.

<타이어용 고무 조성물의 고무 성분>

본 발명에서는, 고무 성분으로서, 천연 고무 또는 에폭시화 천연 고무 중 어느 한쪽의 고무, 또는 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무의 양방을 혼합한 혼합 고무 등이 이용된다. 이와 같이, 고무 성분으로서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분을 이용함으로써, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있다.

여기서, 천연 고무로서는, 예컨대, 1,4-시스-폴리이소프렌을 주성분으로 한 것을 이용할 수 있으나, 1,4-시스-폴리이소프렌에 1,4-트랜스-폴리이소프렌을 적절하게 혼합한 것을 이용해도 좋다. 이러한 천연 고무로서는, 종래부터 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예컨대, RSS#3 또는 TSR20 등의 타이어 공업에 있어서 일반적인 것을 이용할 수 있다.

에폭시화 천연 고무로서는, 종래부터 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예컨대 시판의 에폭시화 천연 고무, 또는 천연 고무를 에폭시화한 것 등을 이용할 수 있다.

여기서, 시판의 에폭시화 천연 고무로서는, 예컨대, Kumplan Guthrie Berhad에서 판매되고 있는 에폭시화율이 25%인 ENR25나 에폭시화율이 50%인 ENR50 등을 이용할 수 있다.

또한, 천연 고무를 에폭시화하는 방법으로서는, 예컨대, 클로로히드린법, 직접 산화법, 알킬히드로퍼옥시드법, 과산법 등의 방법을 이용할 수 있다. 여기서, 과산법으로서는, 예컨대, 천연 고무에 과초산 또는 과포름산 등의 유기 과산을 반응시키는 방법 등을 이용할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 고무 성분에 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽이 포함되어 있으면, 예컨대, 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무(IR) 또는 부틸 고무(IIR) 등의 적어도 1종의 다른 고무가 포함되어 있어도 좋다.

<타이어용 고무 조성물의 실리카>

본 발명의 타이어용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 실리카가 15질량부 이상 포함된다. 이러한 구성으로 함으로써, 충전제로서의 카본 블랙의 사용량을 저감할 수 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있음과 아울러, 실리카에 의한 충분한 보강 효과를 얻을 수 있는 경향이 있다. 또, 실리카로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 무수 실리카 및/또는 함수(含水) 실리카 등을 이용할 수 있다.

<타이어용 고무 조성물의 스테아린산칼슘>

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상의 스테아린산칼슘이 포함된다. 상기와 같이 본 발명에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 충전제로서 실리카를 15질량부 이상 함유시키기 때문에, 미가황 시에 있어서의 가공성이 악화되고, 가황 후의 고무가 열 노화에 의해 강도가 저하될 우려가 있으나, 스테아린산칼슘을 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상 함유시킴으로써, 미가황 시의 타이어용 고무 조성물의 가공성을 양호한 것으로 할 수 있는 경향이 있다.

<타이어용 고무 조성물의 기타 성분>

본 발명의 타이어용 고무 조성물에는, 상기의 성분 이외에도, 예컨대, 타이어 공업에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 카본 블랙, 실란커플링제, 오일, 왁스, 노화 방지제, 스테아린산, 산화아연, 유황 또는 가황 촉진제 등의 각종 성분이 적절하게 배합되어 있어도 좋다.

<타이어용 고무 조성물의 카본 블랙>

본 발명의 타이어용 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 종래부터 공지된 카본 블랙을 포함하고 있어도 좋다. 여기서, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량이 25질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 전혀 포함되어 있지 않은 것이 가장 바람직하다.

또한, 카본 블랙으로서는, 예컨대, SAF, ISAF, HAF, FEF 등의 종래부터 공지된 카본 블랙을 이용할 수 있다.

<타이어용 고무 조성물의 실란커플링제>

또한, 본 발명의 타이어용 고무 조성물에는, 실란커플링제가 포함되어 있어도 좋다. 여기서, 실란커플링제로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)디설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설파이드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설파이드, 2-트리메톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴 프로필벤조티아졸릴테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드 등의 설파이드계, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 2-메르캅토에틸트리메톡시실란, 2-메르캅토에틸트리에톡시실란 등의 메르캅토계, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 등의 비닐계, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노계, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 등의 글리시독시계, 3-니트로프로필트리메톡시실란, 3-니트로프로필트리에톡시실란 등의 니트로계, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 2-클로로에틸트리메톡시실란, 2-클로로에틸트리에톡시실란 등의 클로로계를 들 수 있다. 또, 상기의 실란커플링제는 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다. 또한, 상기의 실란커플링제를 배합하는 경우에는, 실란커플링제의 배합량은 적절하게 설정할 수 있다.

<타이어용 고무 조성물의 오일>

오일로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 프로세스 오일, 식물유지, 또는 이들의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 프로세스 오일로서는, 예컨대, 파라핀계 프로세스 오일, 나프텐계 프로세스 오일, 방향족계 프로세스 오일 등을 이용할 수 있다. 식물유지로서는, 예컨대, 피마자유, 면실유, 아마인유, 대두 유, 팜유, 야자유, 낙화생유, 로진, 파인(pine) 오일, 파인 타르, 톨유, 옥수수 기름, 쌀겨 기름, 홍화유, 참기름, 올리브유, 해바라기유, 팜핵유, 동백나무유, 호호바유, 마카데미아 너트유, 잇꽃유(safflower oil), 동유(桐油) 등을 이용할 수 있다.

또, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점에서는, 오일로서는, 식물유지를 이용하는 것이 바람직하다.

<타이어용 고무 조성물의 왁스>

왁스로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 종래부터 공지된 천연계 왁스, 석유계 왁스 등을 이용할 수 있다. 또한, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점에서는, 왁스로서는 천연계 왁스를 이용하는 것이 바람직하다.

<타이어용 고무 조성물의 노화 방지제>

노화 방지제로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 아민계, 페놀계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염 등의 노화 방지제를 이용할 수 있다.

<타이어용 고무 조성물의 스테아린산>

스테아린산으로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 니혼 유시(주) 제조의 스테아린산 등을 이용할 수 있다.

<타이어용 고무 조성물의 산화아연>

산화아연으로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 미쯔이 긴조쿠 고교(주) 제조의 아연화(亞鉛華) 1호 등을 이용할 수 있다.

<타이어용 고무 조성물의 유황>

유황으로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 쯔루미 가가쿠 고교(주) 제조의 분말 유황, 플렉시스사 제조의 크리스텍스 HSOT20, 산신 가가쿠 고교(주) 제조의 산펠 EX 등을 이용할 수 있다.

<타이어용 고무 조성물의 가황 촉진제>

가황 촉진제로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대 설펜아미드계, 티아졸계, 티우람(thiuram)계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계 또는, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 또는, 크산테이트계 가황 촉진제 중 적어도 하나를 함유하는 것 등을 이용할 수 있다. 설펜아미드계로서는, 예컨대 CBS(N-시클로헥실-2-벤조티아질설펜아미드), TBBS(N-tert-부틸-2-벤조티아질설펜아미드), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질설펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질설펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸설펜아미드 등의 설펜아미드계 화합물 등을 사용할 수 있다. 티아졸계로서는, 예컨대 MBT(2-메르캅토벤조티아졸), MBTS(디벤조티아질디설파이드), 2-메르캅토벤조티아졸의 나트륨염, 아연염, 구리염 또는 시클로헥실아민염, 2-(2,4-디니트로페닐)메르캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸-4-모르폴리노티오)벤조티아졸 등의 티아졸계 화합물을 이용할 수 있다. 티우람계로서는, 예컨대 TMTD(테트라메틸티우람디설파이드), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 등의 티우람계 화합물을 이용할 수 있다. 티오우레아계로서는, 예컨대 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 등의 티오요소 화합물 등을 사용할 수 있다. 구아니딘계로서는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 등의 구아니딘계 화합물을 이용할 수 있다. 디티오카르밤산계로서는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리딘의 착염, 헥사데실(또는 옥타데실)이소프로필디티오카르밤산아연, 디벤질디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르밤산피페리딘, 디메틸디티오카르밤산셀렌, 디에틸디티오카르밤산텔루르, 디아밀디티오카르밤산카드뮴 등의 디티오카르밤산계 화합물을 이용할 수 있다. 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계로서는, 예컨대 아세트알데히드-아닐린 반응물, 부틸알데히드-아닐린 축합물, 헥사메틸렌테트라민, 아세트알데히드-암모니아 반응물 등의 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 화합물 등을 이용할 수 있다. 이미다졸린계로서는, 예컨대 2-메르캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물 등을 이용할 수 있다. 크산테이트계로서는, 예컨대 디부틸크산토겐산아연 등의 크산테이트계 화합물 등을 이용할 수 있다. 이들 가황 촉진제는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합해서 이용해도 좋다.

<타이어 부재>

상기한 본 발명의 타이어 고무 조성물이, 예컨대, 미가황의 상태에서 압출 가공 등에 의해 소정의 형상으로 가공됨으로써, 타이어를 구성하는 여러 가지 본 발명의 타이어 부재를 형성할 수 있다.

<타이어>

상기와 같이 하여 형성된 본 발명의 타이어 부재를 소정의 위치에 배치하는 것 등에 의해 그린타이어를 제작하고, 그 후, 그린타이어의 타이어 부재를 구성하는 고무 조성물을 가황하는 것 등에 의해, 본 발명의 타이어를 제조할 수 있다.

<카커스 코드 피복 고무 조성물>

상기한 본 발명의 타이어용 고무 조성물은, 예컨대 카커스 코드 피복용 고무 조성물로서 이용할 수 있다.

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 60질량부 이상 80질량부 이하의 실리카와, 1질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘과, 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제를 포함하는 구성으로 되어 있다.

<카커스 코드 피복 고무 조성물의 실리카>

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상 80질량부 이하의 실리카가 포함된다. 여기서, 실리카의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상인 경우에는 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 억제할 수 있는 경향이 있고, 80질량부 이하인 경우에는 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용하여 제작한 타이어의 구름 저항을 양호한 것으로 할 수 있는 경향이 있다. 또, 실리카로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 압출 가공성을 좋게 하는(수축을 억제하는) 관점에서는, 실리카의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 65질량부 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 무늬(Mooney) 점도를 올리지 않는 관점에서는, 실리카의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 75질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 실리카의 BET법에 의한 질소 흡착 비표면적(이하, 「BET 비표면적」이라고 한다)은, 70 ㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 80 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 70 ㎡/g 이상, 특히 80 ㎡/g 이상인 경우에는, 실리카에 의한 보강 효과가 보다 충분히 얻어지는 경향이 있다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은 250 ㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 240 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 250 ㎡/g 이하, 특히 240 ㎡/g 이하인 경우에는, 실리카의 배합에 의한 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물의 무늬 점도의 상승을 억제할 수 있으며, 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 카커스 코드에 토핑할 때의 가공성이 양호해지는 경향이 있다.

또, 실리카의 BET 비표면적은, ASTM-D-4820-93에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.

<카커스 코드 피복 고무 조성물의 실란커플링제>

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량 부에 대하여 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제가 포함된다. 실란커플링제의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상인 경우에는 가황 후의 고무 강도가 향상되어 타이어의 내구성이 향상되는 경향이 있고, 15질량부 이하인 경우에는 가황 후의 고무 강도가 너무 높아지지 않아 타이어의 구름 저항을 양호한 것으로 할 수 있는 경향이 있다. 또, 실란커플링제로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 실란커플링제의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 2질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상인 경우에는, 실란커플링제를 배합한 효과가 충분히 얻어지는 경향이 있다.

또한, 실란커플링제의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 14질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 상기의 실리카 100질량부에 대하여 14질량부 이하인 경우에는, 비용을 억제할 수 있음과 아울러 실란커플링제를 배합한 효과가 충분히 얻어지는 경향이 있다.

<카커스 코드 피복 고무 조성물의 스테아린산칼슘>

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘이 포함된다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하인 경우에는, 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물의 가공성을 양호한 것으로 할 수 있음과 아울러, 가황 후의 고무 강도도 우수한 것으로 할 수 있는 경 향이 있다. 여기서, 스테아린산칼슘으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 2질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상인 경우에는 스테아린산칼슘을 배합한 효과가 충분히 얻어지는 경향이 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 9질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 9질량부 이하인 경우에는 구름 저항과 고무 강도와의 밸런스가 우수한 경향이 있다.

<카커스 코드 피복 고무 조성물의 카본 블랙>

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물에는, 석유 자원에서 유래하는 종래부터 공지된 카본 블랙이 포함되어 있어도 좋으나, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 저감하는 관점에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량은 25질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 전혀 포함되어 있지 않은 것이 가장 바람직하다. 또한, 카본 블랙을 배합하는 경우에는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 배합할 수 있다.

<카커스 코드 피복 고무 조성물의 기타 성분>

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물에는, 상기의 재료 이외에도, 예컨대, 타이어 공업에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 오일, 왁스, 노화 방지제, 스테아린산, 산화아연, 유황 또는 가황 촉진제 등의 각종 재료가 적절하게 배합되어 있어도 좋다. 또한, 이들 성분을 배합하는 경우에는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 배합할 수 있다.

<카커스 코드 피복용 고무 조성물의 제조 방법>

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물은, 예컨대, 상기의 재료를, 종래부터 공지된 오픈 롤, 밴버리 믹서, 가압형 니더 또는 연속 혼련기 등을 이용하여 혼련(混練)하는 것 등에 의해, 상기의 재료를 혼합하여 얻을 수 있다.

<카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용하여 제작한 카커스>

도 1에, 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용하여 제작한 카커스의 일부의 일례의 모식적인 사시도를 도시한다. 여기서, 카커스(4)는 카커스 코드(11)의 복수가 시트 형상의 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물(15) 내에 매설된 구성으로 되어 있다.

본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용하여 제작된 카커스(4)는, 예컨대, 우선, 복수의 카커스 코드(11)를 잡아늘려서 병렬로 배열한 상태에서 카커스 코드(11)의 상하에 미가황의 카커스 코드 피복용 고무 조성물(15)을 토핑함으로써 제작할 수 있다.

또, 본 발명에서, 카커스 코드(11)로서는, 종래부터 공지된 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, 유기 섬유 또는 스틸 등으로 이루어지는 필라멘트 등을 이용할 수 있다.

<카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작한 카커스를 사용하여 제 작된 타이어>

이하, 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작된 카커스를 사용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례에 대해서 설명한다.

우선, 종래부터 공지된 드럼 롤의 외주면 상에, 상기와 같이 하여 제작된 카커스를 환상(環狀)으로 휘감는다.

여기서, 카커스는, 예컨대, 폴리에스테르 등의 필라멘트로 이루어지는 복수의 카커스 코드의 상하면에 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 토핑하고, 복수의 카커스 코드를 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물 내에 매설함으로써 제작하는 것이 가능하다.

다음으로, 도 2의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 복수의 와이어가 묶여져서 환상으로 된 비드 와이어(5)를 환상의 카커스(4)의 양단의 외주면 상에 박아 넣음과 아울러, 비드 에이펙스(7)를 설치하고, 카커스(4)의 양단을 내측으로 접어서, 카커스(4)의 접힘부(4a)와 비접힘부(4b) 사이에 비드 와이어(5) 및 비드 에이펙스(7)를 감싸 넣는다.

계속해서, 도 3의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 비드 와이어(5) 및 비드 에이펙스(7)를 단부에 감싸 넣은 카커스(4)를 토로이드(toroid) 형상으로 볼록하게 한다. 그 후, 카커스(4)의 중앙의 외주면 상에 제1 벨트(6b)와 제2 벨트(6a)를 이 순서로 적층함으로써 벨트(6)를 형성한다.

그 후, 종래부터 공지된 방법에 의해 그린타이어를 제작하고, 제작한 그린타이어를 타이어 성형용의 금형에 설치한 후에 가황함으로써, 그린타이어의 트레드, 사이드월, 벨트, JLB, 내측 라이너, 카커스, 및 비드 에이펙스 등의 각 부위를 구성하는 미가황 고무 조성물이 가황되어, 타이어가 제조된다.

또, 상기에 있어서는, 트레드, 사이드월, JLB, 및 내측 라이너 등을 설치하는 공정에 대한 설명은 생략하고 있다.

도 4에 상기와 같이 하여 제조된 타이어의 일례의 상부의 모식적인 단면도를 도시한다. 또한, 도 5에, 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작된 카커스를 사용하여 제작된 타이어의 다른 일례의 내부 구조를 도해하기 위한 모식도를 도시한다.

여기서, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 상기와 같이 하여 제조된 타이어에 있어서는, 비드 와이어(5) 및 비드 에이펙스(7)를 그 양단부에 감싸 넣은 카커스(4)의 측면에 사이드월(9)이 형성되어 있다.

또한, 카커스(4)의 외주면의 중앙에는 제1 벨트층(6b)과 제2 벨트층(6a)이 이 순서로 적층된 벨트(6)가 설치되어 있음과 아울러 벨트(6)의 단부를 덮도록 해서 JLB(1)가 설치되고, 벨트(6) 및 JLB(1)의 외주면측에는 타이어의 접지부가 되는 트레드(8)가 형성되어 있다. 또한, 카커스(4)의 내주면에는, 카커스(4)의 내부의 공기 등의 가스가 외부로 새는 것을 억제하기 위해서 내측 라이너(10)가 설치되어 있다.

이상의 구성을 갖는 타이어는, 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작된 카커스를 사용하여 제조되어 있기 때문에, 타이머의 구름 저항 및 타이어의 내구성을 우수한 것으로 할 수 있다.

또한, 상기 구성의 타이어는, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 억제할 수 있기 때문에, 환경에 배려할 수도 있고, 장래의 석유의 공급량의 감소에 대비할 수 있는 에코타이어로 할 수 있다.

또, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 억제하는 관점에서는, 카커스 이외의 타이어의 부위에 대해서도 석유 자원에서 유래하는 재료 이외의 재료를 가능한 한 이용하여 제작하는 것이 바람직한 것은 말할 것도 없다.

또한, 상기에 있어서는, 승용차용의 타이어에 대해서 예시하고 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 승용차용, 트럭용, 버스용, 중차량용 등의 각종 차량에 이용되는 타이어로 할 수 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물>

상기한 본 발명의 타이어용 고무 조성물은, 예컨대 베이스 트레드용 고무 조성물로서 이용할 수 있다.

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 25질량부 이상 80질량부 이하의 실리카와, 1질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘과, 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제를 포함하는 구성으로 되어 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물의 실리카>

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 25질량부 이상 80질량부 이하의 실리카를 포함한다. 실리카의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 25질량부 이상인 경우에는 석유 자원에서 유래 하는 재료의 사용량을 억제할 수 있는 경향이 있고, 실리카에 의한 고무의 보강도 충분해져서, 가황 후의 고무 강도가 향상되어, 타이어의 내구성을 양호한 것으로 할 수 있는 경향이 있다. 또한, 실리카의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 80질량부 이하인 경우에는 본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제작한 타이어의 구름 저항을 양호한 것으로 할 수 있는 경향이 있다. 또, 실리카로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 압출 가공성을 좋게 하는(수축을 억제하는) 관점에서는, 실리카의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 30질량부 이상인 것이 바람직하고, 40질량부 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 무늬 점도를 너무 올리지 않는 관점에서는, 실리카의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 70질량부 이하인 것이 바람직하고, 60질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은, 70 ㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 80 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 70 ㎡/g 이상, 특히 80 ㎡/g 이상인 경우에는, 실리카에 의한 고무의 보강 효과가 보다 충분히 얻어지는 경향이 있다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은, 250 ㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 240 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 250 ㎡/g 이하, 특히 240 ㎡/g 이하인 경우에는, 실리카의 배합에 의한 본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물의 무늬 점도의 상승을 억제할 수 있으며, 본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물의 가공성이 양호해지는 경향이 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물의 실란커플링제>

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제가 포함된다. 실란커플링제의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상인 경우에는 가황 후의 고무 강도가 향상되어 타이어의 내구성이 향상되는 경향이 있고, 15질량부 이하인 경우에는 가황 후의 고무 강도가 너무 높아지지 않아 타이어의 구름 저항을 양호한 것으로 할 수 있는 경향이 있다. 또, 실란커플링제로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 실란커플링제의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 2질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상인 경우에는, 실란커플링제를 배합한 효과가 충분히 얻어지고, 가황 후의 고무의 내마모성이 양호해지는 경향이 있다.

또한, 실란커플링제의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 14질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 상기의 실리카 100질량부에 대하여 14질량부 이하인 경우에는, 비용을 억제할 수 있음과 아울러 실란커플링제를 배합한 효과가 충분히 얻어지는 경향이 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물의 스테아린산칼슘>

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘이 포함된다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하인 경우에는, 본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물의 가공성을 양호한 것으로 할 수 있음과 아울러, 가황 후의 고무 강도도 우수한 것으로 할 수 있다. 여기서, 스테아린산칼슘으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 2질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상인 경우에는, 스테아린산칼슘을 배합한 효과가 충분히 얻어지는 경향이 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 9질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 9질량부 이하인 경우에는, 구름 저항과 고무 강도의 면에서 밸런스가 좋아지는 경향이 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물의 카본 블랙>

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물에는, 석유 자원에서 유래하는 종래부터 공지된 카본 블랙이 포함되어 있어도 좋으나, 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량을 저감하는 관점에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량은 25질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하 며, 전혀 포함되어 있지 않은 것이 가장 바람직하다. 여기서, 카본 블랙으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물의 기타 성분>

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물에는, 상기의 재료 이외에도, 예컨대, 타이어 공업에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 오일, 왁스, 노화 방지제, 스테아린산, 산화아연, 유황 또는 가황 촉진제 등의 각종 재료가 적절하게 배합되어 있어도 좋다. 또한, 이들 성분을 배합하는 경우에는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 배합할 수 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물의 제조 방법>

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물은, 예컨대, 상기의 재료를, 종래부터 공지된 오픈 롤, 밴버리 믹서, 가압형 니더 또는 연속 혼련기 등을 이용하여 혼련하는 것 등에 의해, 상기의 재료를 혼합하여 얻을 수 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제작한 베이스 트레드>

상기한 본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물을 미가황의 상태에서 압출 가공 등 함으로써, 베이스 트레드를 형성할 수 있다.

<베이스 트레드용 고무 조성물을 이용해서 제작한 베이스 트레드를 사용하여 제작된 타이어>

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물로 형성된 베이스 트레드와, 그 외의 타이어 부재를 소정의 위치에 배치하는 것 등에 의해 그린타이어를 제작하고, 그 후, 그린타이어의 타이어 부재를 구성하는 고무 조성물을 가황하는 것 등에 의해 타이어를 제조할 수 있다.

도 6에, 상기와 같이 하여 제조된 타이어의 일례의 좌측 상부 절반의 모식적인 단면도를 도시한다. 여기서, 타이어(61)는, 타이어(61)의 접지면이 되는 캡 트레드(62a)와, 캡 트레드(62a)의 타이어 반경 방향 내측에 위치하는 베이스 트레드(62b)와, 베이스 트레드(62b)의 양단으로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되어 타이어(61)의 측면을 구성하는 한 쌍의 사이드월(63)과, 각 사이드월(63)의 타이어 반경 방향 내측단에 위치하는 비드 코어(65)를 구비한다. 또한, 비드 코어(65, 65) 사이에는 카커스(66)가 걸쳐짐과 아울러, 이 카커스(66)의 외측이며 또한 베이스 트레드(62b)의 내측에는 벨트(67)가 설치되어 있다.

카커스(66)는, 예컨대, 타이어 적도(CO)(타이어(1)의 외주면의 폭의 중심을 타이어(1)의 외주면의 둘레 방향으로 1회전시켜 얻어지는 가상선)에 대하여 예컨대 70°∼90°의 각도를 이루는 복수의 코드가 고무 조성물 내에 매설된 고무 시트로 형성할 수 있다. 또한, 카커스(66)는, 베이스 트레드(62b)로부터 사이드월(63)을 지나 비드 코어(65) 둘레를 타이어 축 방향의 내측으로부터 외측으로 접혀져서 걸림 고정된다.

벨트(67)는, 예컨대, 타이어 적도(CO)에 대하여 예컨대 40°이하의 각도를 이루는 복수의 코드가 고무 조성물 내에 매설된 고무 시트로 형성할 수 있다.

또한, 타이어(61)에는, 필요에 따라서 벨트(67)의 박리를 억제하기 위한 JLB(도시하지 않음)가 설치되어 있어도 좋다. 여기서, JLB는, 예컨대, 복수의 코드가 고무 조성물 내에 매설된 고무 시트로 이루어지며, 타이어 적도(C0)와 거의 평 행하게 벨트(67)의 외측에 나선형으로 감음으로써 설치할 수 있다.

또한, 타이어(61)에는, 비드 코어(65)로부터 타이어 반경 방향 외측으로 연장되는 비드 에이펙스(68)가 형성되어 있음과 아울러, 카커스(66)의 내측에는 내측 라이너(69)가 설치되어 있고, 카커스(66)의 접힘부의 외측은 사이드월(63) 및 사이드월(63)로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 클린치(64)로 피복되어 있다.

또, 도 6에 도시하는 타이어(61)는 승용차용의 타이어로 되어 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예컨대, 승용차용, 트럭용, 버스용, 중차량용 등의 각종 타이어에 적용된다.

본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물은, 고무 성분에, 실리카와, 실란커플링제와, 스테아린산칼슘이 각각 상기의 적절한 함유량만큼 배합되어 있기 때문에, 본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물을 이용하여 타이어의 베이스 트레드를 형성하고, 그 베이스 트레드를 이용한 타이어에 있어서는, 타이어의 구름 저항을 저감할 수 있으며, 또한 타이어의 우수한 내구성을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 베이스 트레드용 고무 조성물은 타이어의 베이스 트레드의 형성에 이용되는 것이 적합하다.

또한, 상기 구성의 타이어(61)에는, 카본 블랙 등의 석유 자원에서 유래하는 재료의 사용량이 억제된 베이스 트레드(62b)가 이용되고 있기 때문에, 환경에 배려할 수도 있고, 장래의 석유의 공급량의 감소에 대비할 수도 있는 에코타이어로 할 수 있다.

또한, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제하는 관점에서는, 베이 스 트레드(62b) 이외의 타이어의 부위에 대해서도 석유 자원에서 유래하는 성분 이외의 성분을 가능한 한 이용하여 제작하는 것이 바람직한 것은 말할 것도 없다.

<사이드월용 고무 조성물>

상기한 본 발명의 타이어용 고무 조성물은, 예컨대 사이드월용 고무 조성물로서 이용할 수 있다.

본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 15질량부 이상 60질량부 이하의 실리카와, 2질량부 이상의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성으로 되어 있다.

본 발명자가 예의 검토한 결과, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분을 포함함과 아울러, 그 고무 성분 100질량부에 대하여, 15질량부 이상 60질량부 이하의 실리카와, 2질량부 이상의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성의 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 미가황 시에 있어서는 가공성이 양호하고, 가황 후에 있어서는 열 노화 후의 고무 강도의 저하도 억제할 수 있다는 것을 발견하였다. 그리고, 이 고무 조성물을 이용하여 사이드월을 형성한 경우에는, 사이드월의 가공성 및 특성을 우수한 것으로 할 수 있다는 것을 생각하게 되어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또한, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 고무 성분으로서, 천연 고무와 에폭시화 천연 고무의 양방을 함유하는 고무를 이용하는 경우에는, 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량은 고무 성분 전체의 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 5질량% 이상인 경우, 특히 10질량% 이상인 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 형성한 사이드월의 내굴곡 성능이 우수한 경향이 있다.

또한, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 고무 성분으로서, 천연 고무와 에폭시화 천연 고무의 양방을 함유하는 고무를 이용하는 경우에는, 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량은 고무 성분 전체의 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 60질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 50질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 50질량%보다도 많은 경우, 특히 60질량%보다도 많은 경우, 또한 65질량%보다도 많은 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 형성한 사이드월을 갖는 타이어의 주행 시에 있어서의 타이어의 발열이 고온이 되는 경향이 있다.

또, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서는, 고무 성분에 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽이 포함되어 있으면, 예컨대, 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무(IR) 또는 부틸 고무(IIR) 등의 적어도 1종의 다른 고무가 포함되어 있어도 좋다.

단, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서의 고무 성분에는, 천연 고 무 및 에폭시화 천연 고무 이외의 고무가 포함되어 있어도 좋으나, 그 함유량은, 고무 성분 전체의 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0질량%인 것이 가장 바람직하다.

<사이드월용 고무 조성물의 실리카>

본 발명의 사이드월용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 실리카가 15질량부 이상 60질량부 이하 포함된다. 이러한 구성으로 함으로써, 충전제로서의 카본 블랙의 사용량을 저감할 수 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있음과 아울러, 실리카에 의한 충분한 보강 효과를 얻을 수 있는 경향이 있다. 또한, 실리카의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이하인 경우에는, 사이드월의 내굴곡 성능이 양호해지고, 타이어의 발열성도 양호해지는 경향이 있다. 또, 실리카로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

여기서, 실리카의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 30질량부 이상인 것이 바람직하다. 실리카의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 30질량부 이상인 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 가황 후의 고무의 강도가 커지는 경향이 있다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은, 80 ㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 100 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 80 ㎡/g 이상, 특히 100 ㎡/g 이상인 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 가황 후의 고무의 강도가 높아지는 경향이 있다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은, 230 ㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 210 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 230 ㎡/g 이하, 특히 210 ㎡/g 이하인 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 가공성이 양호해지는 경향이 있다.

<사이드월용 고무 조성물의 스테아린산칼슘>

또한, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상의 스테아린산칼슘이 포함된다. 상기와 같이 본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 충전제로서 실리카를 15질량부 이상 60질량부 이하 함유시키기 때문에, 미가황 시에 있어서의 가공성이 악화되고, 가황 후의 고무가 열 노화에 의해 강도가 저하될 우려가 있다. 그러나, 스테아린산칼슘을 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 함유시킴으로써, 미가황 시에 있어서는 가공성을 양호한 것으로 할 수 있고, 가황 후에 있어서는 열 노화에 의한 고무의 강도의 저하도 유효하게 억제할 수 있는 경향이 있다. 여기서, 스테아린산칼슘으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

특히, 고무 성분이 에폭시화 천연 고무를 포함하는 것인 경우에는, 고무 성분 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘을 2질량부 이상 함유시켰을 때에는, 사이드월의 특성인 내굴곡 성능 및 열 노화 후의 내컷트 성능의 양방이 발휘되는 경향이 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 5질량부 이상인 것이 바람직하다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 5질량부 이상인 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 형성한 사이드월의 열 노화 후의 내컷트 성능이 우수한 경향이 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 15질량부 이하인 것이 바람직하고, 10질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 15질량부 이하인 경우, 특히 10질량부 이하인 경우에는 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 가공성 및 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 형성한 사이드월의 열 노화 후의 컷팅 내성 우수한 경향이 있다.

<사이드월용 고무 조성물의 카본 블랙>

본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 종래부터 공지된 카본 블랙을 포함하고 있어도 좋다. 여기서, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량은 25질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 전혀 포함되어 있지 않은 것이 가장 바람직하다. 또, 카본 블랙으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

<사이드월용 고무 조성물의 실란커플링제>

본 발명의 사이드월용 고무 조성물에는, 실란커플링제가 포함되어 있어도 좋 다. 본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 실란커플링제가 포함되는 경우에는, 실란커플링제의 함유량은, 실리카 100질량부에 대하여, 6질량부 이상인 것이 바람직하고, 8질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 실리카 100질량부에 대하여 6질량부 이상, 특히 8질량부 이상인 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 가황 후의 고무의 강도가 커지는 경향이 있다. 또, 실란커플링제로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 실란커플링제가 포함되는 경우에는, 실란커플링제의 함유량은, 실리카 100질량부에 대하여, 15질량부 이하인 것이 바람직하고, 10질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 실리카 100질량부에 대하여 15질량부 이하, 특히 10질량부 이하인 경우에는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 가공성이 우수함과 아울러, 제조 비용을 저감할 수 있는 경향이 있다.

<사이드월용 고무 조성물의 기타 성분>

본 발명의 사이드월용 고무 조성물에는, 상기의 재료 이외에도, 예컨대, 타이어 공업에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 오일, 왁스, 노화 방지제, 스테아린산, 산화아연, 유황 또는 가황 촉진제 등의 각종 재료가 적절하게 배합되어 있어도 좋다. 또한, 이들 성분을 배합하는 경우에는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 배합할 수 있다.

<사이드월용 고무 조성물의 제조 방법>

본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 예컨대, 상기의 재료를, 종래부터 공 지된 오픈 롤, 밴버리 믹서, 가압형 니더 또는 연속 혼련기 등을 이용하여 혼련하는 것 등에 의해, 상기의 재료를 혼합하여 얻을 수 있다.

<사이드월용 고무 조성물을 이용하여 제작한 사이드월>

상기한 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 미가황의 상태에서 압출 가공 등 함으로써, 사이드월을 형성할 수 있다.

<사이드월용 고무 조성물을 이용해서 제작한 사이드월을 사용하여 제작된 타이어>

상술과 같이 하여 형성된 사이드월과 그 외의 타이어 부재를 소정의 위치에 배치하는 것 등에 의해 그린타이어를 제작하고, 그 후, 그린타이어를 구성하는 각 타이어 부재의 고무 조성물을 가황하는 것 등에 의해, 타이어를 제조할 수 있다.

도 7에, 상기와 같이 하여 제조된 타이어의 일례의 좌측 상부 절반의 모식적인 단면도를 도시한다. 여기서, 타이어(71)는 사이드월(63)이 상기한 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 제조된 것에 특징이 있다.

여기서, 타이어(71)는 타이어(71)의 접지면이 되는 트레드(62)와, 트레드(62)의 양단으로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되어 타이어(71)의 측면을 구성하는 한 쌍의 사이드월(63)과, 각 사이드월(63)의 내측단에 위치하는 비드 코어(65)를 구비한다. 또한, 비드 코어(65, 65) 사이에는 카커스(66)가 걸쳐짐과 아울러, 이 카커스(66)의 외측이며 또한 트레드(62)의 내측에는 테 효과(hoop effect)를 가지고 트레드(62)를 보강하는 벨트(67)가 설치되어 있다.

카커스(66)는, 예컨대, 타이어 적도(CO)(타이어(71)의 외주면의 폭의 중심을 타이어(71)의 외주면의 둘레 방향으로 1회전시켜 얻어지는 가상선)에 대하여 예컨대 70°∼90°의 각도를 이루는 복수의 코드가 매설된 고무 시트로 형성할 수 있다. 또한, 카커스(66)는 트레드(62)로부터 사이드월(63)을 지나 비드 코어(65) 둘레를 타이어 축 방향의 내측으로부터 외측으로 접혀져서 걸림 고정되어 있다.

벨트(67)는, 예컨대, 타이어 적도(CO)에 대하여 예컨대 40°이하의 각도를 이루는 복수의 코드가 매설된 고무 시트로 형성할 수 있다.

또한, 타이어(71)에는, 필요에 따라서 벨트(67)의 박리를 억제하기 위한 JLB(도시하지 않음)가 설치되어 있어도 좋다. 여기서, JLB는, 예컨대, 복수의 코드가 매설된 고무 시트로 이루어지며, 타이어 적도(CO)와 거의 평행하게 벨트(67)의 외측에 나선형으로 감김으로써 설치할 수 있다.

또한, 타이어(71)에는, 비드 코어(65)로부터 타이어 반경 방향 외측으로 연장되는 비드 에이펙스(68)가 형성되어 있음과 아울러, 카커스(66)의 내측에는 내측 라이너(69)가 설치되어 있고, 카커스(66)의 접힘부의 외측은 사이드월(63) 및 사이드월(63)로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 클린치(64)로 피복되어 있다. 또, 사이드월(63)은, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물이 가황됨으로써 형성되어 있다.

이상의 구성을 갖는 타이어(71)는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 사이드월(63)이 형성되어 있으며, 사이드월(63)의 열 노화에 의한 고무 강도의 저하를 억제할 수 있기 때문에, 타이어의 수명을 길게 할 수 있음과 아울러, 차량의 조종 안정성도 향상시킬 수 있다.

또, 도 7에 도시하는 타이어(71)는 승용차용의 타이어로 되어 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예컨대, 승용차용, 트럭용, 버스용, 중차량용 등의 각종 차량의 타이어에 적용된다.

또한, 상기 구성의 타이어(71)는, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있기 때문에, 환경에 배려할 수도 있고, 장래의 석유의 공급량의 감소에 대비할 수도 있는 에코타이어로 할 수 있다.

또한, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제하는 관점에서는, 사이드월(63) 이외의 타이어의 부위에 대해서도 석유 자원에서 유래하는 성분 이외의 성분을 가능한 한 이용하여 제작하는 것이 바람직한 것은 말할 것도 없다.

<클린치용 고무 조성물>

상기한 본 발명의 타이어용 고무 조성물은, 예컨대 클린치용 고무 조성물로서 이용할 수 있다.

본 발명의 클린치용 고무 조성물은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 60질량부 이상의 실리카와, 2질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성으로 되어 있다.

본 발명자가 예의 검토한 결과, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분을 포함함과 아울러, 그 고무 성분 100질량부에 대하여, 60질량부 이상의 실리카와, 2질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성의 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 미가황 시에 있어서는 가공성이 양호하고, 가황 후에 있어서는 고내마모성 및 고강도의 고무로 할 수 있다는 것을 발견하였다. 그리고, 이 고무 조성물을 이용하여 클린치를 형성한 경우에는, 클린치의 가공성 및 특성을 우수한 것으로 할 수 있다는 것을 생각하게 되어, 본 발명의 클린치용 고무 조성물을 완성하기에 이르렀다.

또한, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 고무 성분으로서, 천연 고무와 에폭시화 천연 고무의 양방을 함유하는 고무를 이용하는 경우에는, 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량은 고무 성분 전체의 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 5질량% 이상인 경우, 특히 10질량% 이상인 경우에는, 이 순서로, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 가황 후의 고무가 매우 혹독한 환경(high severity)에서의 내마모성이 우수한 경향이 있다.

또한, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 고무 성분으로서, 천연 고무와 에폭시화 천연 고무의 양방을 함유하는 고무를 이용하는 경우에는, 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량은 고무 성분 전체의 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 60질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 50질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 50질량%보다도 많은 경우, 특히 60질량%보다도 많은 경우, 또한 65질량%보다도 많은 경우에는, 이 순서로, 본 발명의 클린치용 고무 조성물에 의해 형성한 클린치를 갖는 타이어의 주행 시에 있어서의 타이어의 발열이 높아지는 경향이 있다.

또, 본 발명의 클린치용 고무 조성물에 있어서는, 고무 성분에 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽이 포함되어 있으면, 예컨대, 부타디엔 고무(BR), 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 이소프렌 고무(IR) 또는 부틸 고무(IIR) 등의 적어도 1종의 다른 고무가 포함되어 있어도 좋다.

단, 본 발명의 클린치용 고무 조성물에 있어서의 고무 성분에는, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 이외의 고무가 포함되어 있어도 좋으나, 그 함유량은, 고무 성분 전체의 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0질량%인 것이 가장 바람직하다.

<클린치용 고무 조성물의 실리카>

본 발명의 클린치용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 실리카가 60질량부 이상 포함된다. 이러한 구성으로 함으로써, 충전제로서의 카본 블랙의 사용량을 저감할 수 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있음과 아울러, 실리카에 의한 충분한 보강 효과를 얻을 수 있다. 또, 실리카로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

여기서, 실리카의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 100질량부 이하인 것이 바람직하고, 90질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 100질량부 이하인 경우, 특히 90질량부 이하인 경우에는, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 가공성이 양호해지는 경향이 있다.

여기서, 실리카의 BET 비표면적은, 80 ㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 100 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 80 ㎡/g 이상, 특히 100 ㎡/g 이상인 경우에는, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 가황 후의 고무의 강도가 커지는 경향이 있다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은, 230 ㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 210 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 230 ㎡/g 이하, 특히 210 ㎡/g 이하인 경우에는, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 가공성이 좋아지는 경향이 있다.

<클린치용 고무 조성물의 스테아린산칼슘>

본 발명의 클린치용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘이 포함된다. 상기와 같이 본 발명의 클린치용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 충전제로서 실리카를 60질량부 이상 함유시키기 때문에, 미가황 시에 있어서의 가공성이 악화되는 경향이 있다. 그러나, 스테아린산칼슘을 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하 함유시킴으로써, 이러한 미가황 시의 가공성을 양호한 것으로 할 수 있고, 가황 후에 있어서는 고내마모성 및 고강도를 겸비한 고무로 할 수 있다. 또, 스테아린산칼슘으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 5질량부 이상인 것이 바람직하다. 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100 질량부에 대하여 5질량부 이상인 경우에는 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 가공성 및 가황 후의 고무의 내마모성이 우수한 경향이 있다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 7질량부 이하인 것이 바람직하다.

<클린치용 고무 조성물의 카본 블랙>

본 발명의 클린치용 고무 조성물에는, 석유 자원에서 유래하는 종래부터 공지된 카본 블랙이 포함되어 있어도 좋다. 그러나, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량은 25질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 전혀 포함되어 있지 않은 것이 가장 바람직하다. 또, 카본 블랙으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

<클린치용 고무 조성물의 실란커플링제>

본 발명의 클린치용 고무 조성물에는, 실란커플링제가 포함되어 있어도 좋다. 본 발명의 클린치용 고무 조성물에 실란커플링제가 포함되는 경우에는, 실란커플링제의 함유량은, 실리카 100질량부에 대하여, 6질량부 이상인 것이 바람직하고, 8질량부 이상인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 실리카 100질량부에 대하여 6질량부 이상, 특히 8질량부 이상인 경우에는, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 가황 후의 고무의 강도 및 내마모성이 우수한 경향이 있다.

또한, 본 발명의 클린치용 고무 조성물에 실란커플링제가 포함되는 경우에는, 실란커플링제의 함유량은, 실리카 100질량부에 대하여, 15질량부 이하인 것이 바람직하고, 10질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 실란커플링제의 함유량이 실리카 100질량부에 대하여 15질량부 이하, 특히 10질량부 이하인 경우에는, 본 발명의 클린치용 고무 조성물의 가공성이 우수함과 아울러, 제조 비용을 낮게 할 수 있는 경향이 있다.

<클린치용 고무 조성물의 기타 성분>

본 발명의 클린치용 고무 조성물에는, 상기의 재료 이외에도, 예컨대, 타이어 공업에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 오일, 왁스, 노화 방지제, 스테아린산, 산화아연, 유황 또는 가황 촉진제 등의 각종 재료가 적절하게 배합되어 있어도 좋다. 또한, 이들 성분을 배합하는 경우에는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 배합할 수 있다.

<클린치용 고무 조성물의 제조 방법>

본 발명의 클린치용 고무 조성물은, 예컨대, 상기의 재료를, 종래부터 공지된 오픈 롤, 밴버리 믹서, 가압형 니더 또는 연속 혼련기 등을 이용하여 혼련하는 것 등에 의해, 상기의 재료를 혼합하여 얻을 수 있다.

<클린치용 고무 조성물을 이용하여 제작한 클린치>

상기한 본 발명의 클린치용 고무 조성물을 미가황의 상태에서 압출 가공 등 함으로써, 클린치를 형성할 수 있다.

<클린치용 고무 조성물을 이용해서 제작한 클린치를 사용하여 제작된 타이어>

상술과 같이 하여 형성된 클린치와 그 외의 타이어 부재를 소정의 위치에 배 치하는 것 등에 의해 그린타이어를 제작하고, 그 후, 그린타이어를 구성하는 각 타이어 부재의 고무 조성물을 가황하는 것 등에 의해, 타이어를 제조할 수 있다.

도 8에, 상기와 같이 하여 제조된 타이어의 일례의 좌측 상부 절반의 모식적인 단면도를 도시한다. 여기서, 타이어(81)는, 클린치(64)가 상기한 본 발명의 클린치용 고무 조성물을 이용하여 제조된 것에 특징이 있다. 그 외의 설명은 상기와 동일하다.

이상의 구성을 갖는 타이어(81)는, 본 발명의 클린치용 고무 조성물을 이용하여 클린치(64)가 형성되어 있기 때문에, 클린치(64)를 고내마모성이며 또한 고강도의 것으로 할 수 있으므로, 타이어(81)의 림과 비드 와이어와의 마손의 발생을 저감할 수 있다.

또, 도 8에 도시하는 타이어(81)는 승용차용의 타이어로 되어 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예컨대, 승용차용, 트럭용, 버스용, 중차량용 등의 각종 타이어에 적용된다.

또한, 상기 구성의 타이어(81)는, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있기 때문에, 환경에 배려할 수도 있고, 장래의 석유의 공급량의 감소에 대비할 수도 있는 에코타이어로 할 수 있다.

또한, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제하는 관점에서는, 클린치(64) 이외의 타이어의 부위에 대해서도 석유 자원에서 유래하는 성분 이외의 성분을 가능한 한 이용하여 제작하는 것이 바람직한 것은 말할 것도 없다.

<JLB용 고무 조성물>

상기한 본 발명의 타이어용 고무 조성물은, 예컨대 JLB용 고무 조성물로서 이용할 수 있다. 본 발명의 JLB용 고무 조성물은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 40질량부 이상의 실리카와, 0.5질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성으로 되어 있다.

본 발명자가 예의 검토한 결과, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분을 포함함과 아울러, 그 고무 성분 100질량부에 대하여, 40질량부 이상의 실리카와, 0.5질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성의 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 열 노화 후의 고무 강도를 향상시킬 수 있으며, 고무와 코드와의 접착성도 향상시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 그리고, 이 고무 조성물을 JLB의 제작에 이용한 경우에는, JLB의 특성을 우수한 것으로 할 수 있다는 것을 생각하게 되어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다

여기서, 본 발명의 JLB용 고무 조성물에 있어서는, 고무 성분으로서, 천연 고무 또는 에폭시화 천연 고무 중 어느 한쪽의 고무, 또는 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무의 양방을 혼합한 혼합 고무 등이 이용된다. 상기와 같이, 고무 성분으로서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 이용함으로써, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있다.

또, 본 발명의 JLB용 고무 조성물에 있어서의 고무 성분에는, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 이외의 고무가 포함되어 있어도 좋으나, 그 함유량은, 고무 성분 전체의 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하 며, 5질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0질량%인 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명의 JLB용 고무 조성물에 있어서, 고무 성분으로서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무의 양방을 함유하는 고무를 이용하는 경우에는, 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 5질량% 이상인 것이 바람직하고, 10질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 5질량% 이상인 경우, 특히 10질량% 이상인 경우에는, 이 순서로, 본 발명의 JLB용 고무 조성물의 가황 후의 고무 강도가 커지는 경향이 있다.

또한, 본 발명의 JLB용 고무 조성물에 있어서, 고무 성분으로서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무의 양방을 함유하는 고무를 이용하는 경우에는, 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 60질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 50질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 65질량% 이하인 경우, 특히 60질량% 이하인 경우, 또한 50질량% 이하인 경우에는, 이 순서로, 본 발명의 JLB용 고무 조성물로 형성된 JLB를 갖는 타이어에 있어서, 차량의 주행에 의한 타이어의 발열이 낮아지는 경향이 있다.

또, 본 발명의 JLB용 고무 조성물에 있어서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무로서는 각각 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

<JLB용 고무 조성물의 실리카>

본 발명의 JLB용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 실리카가 40질량부 이상 포함된다. 이러한 구성으로 함으로써, 충전제로서의 카본 블 랙의 사용량을 저감할 수 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있다. 또, 실리카로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

여기서, 실리카의 BET 비표면적은, 80 ㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 100 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 80 ㎡/g 이상, 특히 100 ㎡/g 이상인 경우에는, 본 발명의 JLB용 고무 조성물의 가황 후의 고무의 강도가 커지는 경향이 있다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은, 230 ㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 210 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET가 230 ㎡/g 이하, 특히 210 ㎡/g 이하인 경우에는, 본 발명의 JLB용 고무 조성물 내에 있어서의 실리카의 분산성(가공성)이 양호해지는 경향이 있다.

<JLB용 고무 조성물의 스테아린산칼슘>

본 발명의 JLB용 고무 조성물에 있어서는, 상기의 고무 성분 100 질량부에 대하여 0.5질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘이 포함된다. 여기서, 스테아린산칼슘의 함유량은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 1질량부 이상인 것이 바람직하고, 5질량부 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또, 스테아린산칼슘으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

본 발명의 JLB용 고무 조성물에 있어서는, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분, 이 고무 성분 100질량부에 대하여 40질량부 이상의 실리카, 및 이 고무 성분 100질량부에 대하여, 0.5질량부 이상 10질량부 이하, 바람직하게는 1질량부 이상 10질량부 이하, 더욱 바람직하게는 5질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성으로 함으로써, 본 발명의 JLB용 고무 조성물의 가황 후의 열 노화에 의한 고무 강도의 저하를 억제할 수 있음과 아울러, 가황 후의 고무와 코드와의 접착성도 향상된다는 효과가 발현된다.

<JLB>

JLB는, 환상의 카커스의 외주면 상에 카커스의 둘레 방향을 따라서 설치된 환상의 벨트 상에 카커스의 둘레 방향을 따라서 환상으로 설치되어, 차량의 주행 시의 타이어의 원심력에 의해 벨트가 카커스로부터 부상(浮上)하는 것을 억제하고 있다. 또, JLB는 카커스의 둘레 방향을 따라서 설치되는 것이 바람직하지만, 예컨대, 카커스의 둘레 방향에 대하여 0°이상 10°이하의 범위의 각도로 기울어 있는 방향으로 설치되어 있어도 좋다.

또한, JLB의 구성으로서는, 예컨대, 고무 내에 코드가 매설된 구성으로 할 수 있으나, 차량의 주행 중에 타이어에 발생한 열에 JLB가 노출되어서, 열 노화하여 JLB의 고무 강도가 저하된 경우에는, 벨트를 충분히 억압할 수 없게 되기 때문에, 차량의 주행 중에 있어서의 벨트의 부상을 억제하는 기능이 저하되어 버린다. 또한, JLB를 구성하는 고무와 고무에 매설되어 있는 코드와의 접착성이 나쁜 경우에도, 벨트의 억압이 불충분해져서, 차량의 주행 중에 있어서의 벨트의 부상을 억제하는 기능이 저하된다.

그래서, 가황 후의 열 노화에 의한 고무 강도의 저하를 억제할 수 있음과 아울러, 가황 후의 고무와 코드와의 접착성도 향상할 수 있는 본 발명의 JLB용 고무 조성물을 이용하여 JLB를 형성하고, 그 JLB를 이용하여 타이어를 제작한 경우에는, 차량의 주행 시에 있어서의 벨트의 부상을 충분히 억제할 수 있다고 생각된다. 따라서, 본 발명의 JLB용 고무 조성물은, JLB를 형성하는 용도에 이용되는 것이 적합하다. 또한, 본 발명의 JLB용 고무 조성물을 이용하여 JLB를 형성한 경우에는, 합성 고무 및 카본 블랙 등의 석유 자원에서 유래하는 성분을 이용하여 형성된 종래의 JLB와 비교해서, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량도 억제할 수 있다.

<JLB용 고무 조성물의 카본 블랙>

또, 본 발명의 JLB용 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 종래부터 공지된 카본 블랙을 포함하고 있어도 좋다. 그러나, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량은 25질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 카본 블랙으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

<JLB용 고무 조성물의 기타 성분>

본 발명의 JLB용 고무 조성물에는, 상기의 재료 이외에도, 예컨대, 타이어 공업에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 실란커플링제, 오일, 왁스, 노화 방지제, 스테아린산, 산화아연, 유황 또는 가황 촉진제 등의 각종 재료가 적절하게 배합되어 있어도 좋다. 또한, 이들 성분을 배합하는 경우에는, 상기의 타이어용 고무 조 성물과 동일한 것을 배합할 수 있다.

<JLB용 고무 조성물의 제조 방법>

본 발명의 JLB용 고무 조성물은, 예컨대, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분과, 실리카와, 스테아린산칼슘을 혼합하는 것 등에 의해 제조할 수 있다. 여기서, 필요에 따라서, 종래부터 공지된 첨가제를 적절하게 첨가하여 혼합해도 되는 것은 말할 것도 없다.

또한, 본 발명의 JLB용 고무 조성물의 제조에 이용되는 혼합 방법으로서는, 종래부터 공지된 혼합 방법을 이용할 수 있으며, 예컨대, 종래부터 공지된 오픈 롤, 밴버리 믹서, 가압형 니더 또는 연속 혼련기 등을 이용하여 혼련하는 방법 등이 있다.

<JLB용 고무 조성물을 이용하여 제작한 JLB>

도 9에, 본 발명의 JLB용 고무 조성물을 이용하여 제조된 JLB의 일례의 모식적인 사시 투시도를 도시한다.

여기서, JLB(91)는, 직육면체 형상의 본 발명의 JLB용 고무 조성물(92) 내에 코드(93)가 3개 매설된 구성으로 되어 있으며, 이들 3개의 코드(93)는 서로 평행하게 되도록 간격을 두고 설치되어 있다. 또한, 코드(93)로서는, 예컨대, 나일론 코드 또는 레이온 코드 등을 이용할 수 있으나, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점 및 본 발명의 고무 조성물을 가황하여 이루어지는 가황 고무와의 접착성의 향상의 관점에서는, 레이온 코드를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 본 발명의 JLB용 고무 조성물을 이용하여 제조된 JLB는, 본 발명의 JLB용 고무 조성물 내에 코드가 매설되어 있으면, 도 9에 도시하는 구성에 한정되는 것이 아닌 것은 말할 것도 없다.

<JLB용 고무 조성물을 이용해서 제작한 JLB를 사용하여 제작된 타이어>

이하, 도 9에 도시하는 JLB(91)를 이용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례에 대해서 설명한다. 우선, 종래부터 공지된 드럼 롤의 외주면 상에, 예컨대, 폴리에스테르 등으로 이루어지는 코드가 고무 시트 내에 매설된 구성의 카커스를 환상으로 휘감는다.

다음으로, 복수의 와이어가 묶여져서 환상으로 된 비드 와이어를 환상의 카커스의 양단의 외주면 상에 박아 넣음과 아울러, 비드 에이펙스를 설치하고, 카커스의 양단을 내측으로 접어서 비드 와이어 및 비드 에이펙스를 카커스로 감싸 넣는다.

계속해서, 도 10의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 비드 와이어(95) 및 비드 에이펙스(97)를 단부에 감싸 넣은 카커스(94)를 토로이드 형상으로 볼록하게 하고, 카커스(94)의 중앙의 외주면 상에 제1 벨트층(96b) 및 제2 벨트층(96a)을 순차적으로 적층하여 이루어지는 벨트(96)를 카커스(94)의 둘레 방향을 따라서 환상으로 설치한다.

여기서, 벨트(96)를 구성하는 제1 벨트층(96b) 및 제2 벨트층(96a)은 각각 예컨대 스틸 코드 등의 코드가 직육면체 형상의 벨트용 고무 조성물 내에 매설된 구성으로 되어 있다.

다음으로, 도 11의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 카커스(94)의 외주 면 상의 벨트(96)의 단부를 덮도록 해서, 카커스(94)의 둘레 방향을 따라서 도 9에 도시하는 구성의 JLB(91)를 환상으로 휘감는다.

도 12에, 도 11에 도시하는 JLB(91)를 휘감은 후의 JLB(91)와 벨트(96)와의 위치 관계를 도시하는 모식적인 확대 평면도이다. 여기서, 도 12에 도시하는 바와 같이, 2개의 JLB(91)는 각각, 그 일부가 벨트(96)의 외주면의 단부를 덮음과 아울러, 나머지 일부가 카커스(94)의 외주면 상으로 비어져 나오도록 설치되어 있다. 또한, 2개의 JLB(91)는 각각, 제1 벨트층(96b) 및 제2 벨트층(96a)의 각각의 단부를 덮도록 해서 설치되어 있다. 또, JLB의 설치 부위는, JLB의 적어도 일부가 벨트의 외주면 상에 설치되어 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다.

그 후, 종래부터 공지된 방법에 의해 그린타이어를 제작하고, 제작한 그린타이어를 타이어 성형용의 금형에 설치한 후에 가황함으로써, 그린타이어의 트레드, 사이드월, 내측 라이너, 벨트, 카커스, JLB 및 비드 에이펙스 등의 각 부위를 구성하는 미가황 고무 조성물이 가황되어, 타이어가 제조된다.

또, 상기에 있어서는, 트레드, 사이드월 및 내측 라이너 등을 설치하는 공정에 대한 설명은 생략하고 있다.

도 13에 상기와 같이 하여 제조된 타이어의 일례의 상부의 단면도를 도시한다. 또한, 도 14에 상기와 같이 하여 제조된 타이어의 다른 일례의 내부 구조를 도해하기 위한 모식도를 도시한다.

여기서, 도 13 및 도 14에 도시하는 타이어에 있어서는, 비드 와이어(95) 및 비드 에이펙스(97)를 그 양단부에 감싸 넣은 카커스(94)의 측면에 사이드월(99)이 형성되어 있다. 또한, 카커스(94)의 외주면의 중앙에는 벨트(96)가 설치되어 있음과 아울러 벨트(96)의 단부를 덮도록 해서 JLB(91)가 설치되고, 벨트(96) 및 JLB(91)의 외주측에는 타이어의 접지부가 되는 트레드(98)가 형성되어 있다. 또한, 카커스(94)의 내주면에는, 카커스(94)의 내부의 공기 등의 가스가 외부로 새는 것을 억제하기 위해서 내측 라이너(910)가 설치되어 있다.

이상의 구성을 갖는 타이어는, 본 발명의 JLB용 고무 조성물을 이용해서 제작된 JLB를 사용하여 제작되어 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, JLB의 열 노화에 의한 고무 강도의 저하를 억제할 수 있으며, JLB의 고무와 코드와의 접착성도 향상할 수 있으므로, 차량의 주행 시에 있어서의 벨트의 부상을 충분히 억제할 수 있다.

또, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제하는 관점에서는, JLB 이외의 타이어의 부위에 대해서도 석유 자원에서 유래하는 성분 이외의 성분을 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물>

상기한 본 발명의 타이어용 고무 조성물은, 예컨대 비드 에이펙스용 고무 조성물로서 이용할 수 있다. 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물은, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여, 60질량부 이상의 실리카와, 2질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성으로 되어 있다.

본 발명자가 예의 검토한 결과, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분을 포함함과 아울러, 그 고무 성분 100질량부에 대하여, 60질량부 이상의 실리카와, 2질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 구성의 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 성형 가공성이 우수하며, 가황 후의 고무의 내열노화성 및 경도를 높게 할 수 있다는 것을 발견하였다. 그리고, 이 고무 조성물을 비드 에이펙스의 제작에 이용한 경우에는, 비드 에이펙스의 특성을 우수한 것으로 할 수 있다는 것을 생각하게 되어, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물을 완성하기에 이르렀다.

여기서, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물에 있어서는, 고무 성분으로서, 천연 고무 또는 에폭시화 천연 고무 중 어느 한쪽의 고무, 또는 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무의 양방을 혼합한 혼합 고무 등이 이용된다. 상기와 같이, 고무 성분으로서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분을 이용함으로써, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있다.

또, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물의 고무 성분에는, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 이외의 고무가 포함되어 있어도 좋으나, 그 함유량은, 고무 성분 전체의 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 5질량% 이하인 것이 더욱 바람직하고, 0질량%인 것이 가장 바람직하다.

또한, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물의 고무 성분으로서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무의 양방을 혼합한 혼합 고무를 이용하는 경우에는, 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량은 고무 성분 전체의 65질량% 이하인 것이 바람직하고, 60질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 50질량% 이하인 것이 더욱 바람직하 다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시 함유량이 고무 성분 전체의 65질량% 이하인 경우, 특히 60질량% 이하인 경우, 또한 50질량% 이하인 경우에는, 이 순서로, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물로 형성된 비드 에이펙스를 갖는 타이어에 있어서, 차량의 주행에 의한 타이어의 발열이 낮아지는 경향이 있다.

또, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물에 있어서, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무로서는, 각각 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물의 실리카>

본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 실리카가 60질량부 이상 포함된다. 이러한 구성으로 함으로써, 충전제로서의 카본 블랙의 사용량을 저감할 수 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감할 수 있다. 또, 실리카로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

여기서, 실리카의 BET 비표면적은, 80 ㎡/g 이상인 것이 바람직하고, 100 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 80 ㎡/g 이상, 특히 100 ㎡/g 이상인 경우에는, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물의 가황 후의 고무의 강도가 커지는 경향이 있다.

또한, 실리카의 BET 비표면적은, 230 ㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 210 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다. 실리카의 BET가 230 ㎡/g 이하, 특히 210 ㎡/g 이하인 경우에는, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물 내에 있어서의 실리카의 분산성(가공성)이 양호해지는 경향이 있다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물의 스테아린산칼슘>

본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물에는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘이 포함된다. 또, 스테아린산칼슘으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물에 대해서는, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분, 이 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상 포함되는 실리카, 및 이 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하 포함되는 스테아린산칼슘을 포함하는 구성으로 함으로써, 성형 가공성이 우수하며, 가황 후의 고무의 내열노화성 및 경도를 높게 할 수 있다는 효과가 발현된다.

또, 스테아린산칼슘의 함유량이 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 5질량부 이상 10질량부 이하인 경우에는, 성형 가공성이 더욱 향상되는 경향이 있다.

<비드 에이펙스>

비드 에이펙스는, 환상의 카커스의 둘레 방향에 직교하는 방향의 단부에 있어서의 카커스의 외주면 상에 설치된 비드 와이어를 둘러싸도록 접혀진 카커스의 비접힘부와 접힘부 사이에 그 적어도 일부가 설치됨으로써, 비드 와이어의 강성을 높여, 타이어의 조종 안정성을 향상시킨다. 따라서, 비드 에이펙스에는, 차량의 주 행 시에 발생하는 열에 의한 열화를 억제하기 위해서 그 내열노화성이 높은 것이 요망되고, 비드 와이어의 강성을 높이기 위해서 그 경도가 높은 것이 요망된다. 또, 비드 에이펙스는, 접혀진 카커스의 비접힘부와 접힘부 사이의 영역으로부터 그 일부가 비어져 나와서 설치되어 있어도 좋다.

또한, 비드 에이펙스는, 소정의 형상으로 성형된 미가황 고무 조성물의 상태로 접혀진 카커스의 비접힘부와 접힘부 사이에 설치되는데, 그 성형 형상에 변동이 발생한 경우에는 가황 후의 비드 에이펙스의 특성에도 변동이 발생해 버린다. 따라서, 비드 에이펙스의 형성용의 미가황 고무 조성물로서는, 성형 가공성이 우수한 것을 이용하는 것이 요망된다.

그래서, 가황 후의 고무의 내열노화성 및 경도를 높게 할 수 있음과 아울러, 성형 가공성이 우수한 본 발명의 고무 조성물을 이용하여 비드 에이펙스를 제작하고, 그 비드 에이펙스를 이용하여 타이어를 제작한 경우에는, 장시간의 차량의 주행 시에 있어서의 타이어의 조종 안정성을 안정적으로 향상할 수 있다고 생각된다. 따라서, 본 발명의 고무 조성물은, 비드 에이펙스를 형성하는 용도에 이용되는 것이 적합하다. 또한, 본 발명의 고무 조성물을 이용하여 비드 에이펙스를 형성한 경우에는, 합성 고무 및 카본 블랙 등의 석유 자원에서 유래하는 성분을 이용하여 형성된 종래의 비드 에이펙스와 비교해서, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량도 억제할 수 있다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물의 카본 블랙>

또한, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물은, 석유 자원에서 유래하는 종래부터 공지된 카본 블랙을 포함하고 있어도 좋다. 그러나, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 저감하는 관점에서는, 상기의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량은 25질량부 이하인 것이 바람직하고, 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 카본 블랙으로서는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 이용할 수 있다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물의 기타 성분>

본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물에는, 상기의 재료 이외에도, 예컨대, 타이어 공업에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 실란커플링제, 오일, 왁스, 노화 방지제, 스테아린산, 산화아연, 유황 또는 가황 촉진제 등의 각종 재료가 적절하게 배합되어 있어도 좋다. 또한, 이들 성분을 배합하는 경우에는, 상기의 타이어용 고무 조성물과 동일한 것을 배합할 수 있다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물의 제조 방법>

본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물은, 예컨대, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분과, 실리카와, 스테아린산칼슘을 혼합하는 것 등에 의해 제조할 수 있다. 여기서, 필요에 따라서, 종래부터 공지된 첨가제를 적절하게 첨가하여 혼합해도 되는 것은 말할 것도 없다.

또한, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물의 제조에 이용되는 혼합 방법으로서는, 종래부터 공지된 혼합 방법을 이용할 수 있으며, 예컨대, 종래부터 공지된 오픈 롤, 밴버리 믹서, 가압형 니더 또는 연속 혼련기 등을 이용하여 혼련하는 방법 등이 있다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물을 이용하여 제작한 비드 에이펙스>

본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물을 미가황의 상태에서 압출 가공 등 함으로써, 비드 에이펙스를 형성할 수 있다.

<비드 에이펙스용 고무 조성물을 이용해서 제작한 비드 에이펙스를 사용하여 제작된 타이어>

이하, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물로 이루어지는 비드 에이펙스를 이용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례에 대해서 설명한다.

우선, 종래부터 공지된 드럼 롤의 외주면 상에, 예컨대, 폴리에스테르 등으로 이루어지는 코드가 고무 시트 내에 매설된 구성의 카커스를 환상으로 휘감는다.

다음으로, 도 15의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 복수의 와이어가 묶여져서 환상으로 된 비드 와이어(155)를 환상의 카커스(154)의 양단의 외주면 상에 박아 넣음과 아울러, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물로 이루어지는 비드 에이펙스(157)를 설치하고, 카커스(154)의 양단을 내측으로 접어서, 카커스(154)의 접힘부(154a)와 비접힘부(154b) 사이에 비드 와이어(155) 및 비드 에이펙스(157)를 감싸 넣는다.

계속해서, 도 16의 모식적 단면도에 도시하는 바와 같이, 비드 와이어(155) 및 비드 에이펙스(157)를 단부에 감싸 넣은 카커스(154)를 토로이드 형상으로 볼록하게 한다.

그 후, 종래부터 공지된 방법에 의해 그린타이어를 제작하고, 제작한 그린타이어를 타이어 성형용의 금형에 설치한 후에 가황함으로써, 그린타이어의 트레드, 사이드월, 벨트, JLB, 내측 라이너, 카커스, 및 비드 에이펙스 등의 각 타이어 부위를 구성하는 미가황 고무 조성물이 가황되어, 타이어가 제조된다.

도 17에 상기와 같이 하여 제조된 타이어의 일례의 상부의 모식적인 단면도를 도시한다. 또한, 도 18에 도 17에 도시하는 타이어의 비드 에이펙스 근방의 모식적 확대 단면도를 도시한다.

여기서, 도 17에 도시하는 바와 같이, 상기와 같이 하여 제조된 타이어에 있어서는, 비드 와이어(155) 및 비드 에이펙스(157)를 그 양단부에 감싸 넣은 카커스(154)의 측면에 사이드월(159)이 형성되어 있다. 또한, 카커스(154)의 외주면의 중앙에는 제1 벨트층(156b)과 제2 벨트층(156a)이 이 순서로 적층된 벨트(156)가 설치되어 있음과 아울러 벨트(156)의 단부를 덮도록 해서 JLB(151)가 설치되고, 벨트(156) 및 JLB(151)의 외주면측에는 타이어의 접지부가 되는 트레드(158)가 형성되어 있다. 또한, 카커스(154)의 내주면에는, 카커스(154)의 내부의 공기 등의 가스가 외부로 새는 것을 억제하기 위해서 내측 라이너(1510)가 설치되어 있다.

또한, 도 18에서는, 카커스(154)의 접힘부(154a)와 비접힘부(154b) 사이에 비드 에이펙스(157)의 일부가 설치되어 있으며, 비드 에이펙스(157)는 타이어의 직경의 외측 방향으로 진행됨에 따라서 두께가 감소하는 형상으로 되어 있다.

이상의 구성을 갖는 타이어는, 본 발명의 비드 에이펙스용 고무 조성물을 이용해서 제작된 비드 에이펙스를 사용하여 제작되어 있기 때문에, 석유 자원에서 유 래하는 성분의 사용량을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 미가황 시의 고무 조성물의 성형 가공성이 우수하며, 또한, 가황 후의 비드 에이펙스의 내열노화성 및 경도를 높게 할 수 있으므로, 장시간의 차량의 주행 시에 있어서의 타이어의 조종 안정성을 안정적으로 향상시킬 수 있다.

또, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량을 억제하는 관점에서는, 비드 에이펙스 이외의 타이어의 부위에 대해서도 석유 자원에서 유래하는 성분 이외의 성분을 가능한 한 이용하여 제작하는 것이 바람직하다.

(실험예 1)

<미가황 고무 조성물의 제작>

우선, 표 1에 나타내는 배합에 따라서, 유황 및 가황 촉진제 이외의 재료를 밀폐형 혼합기에 공급하고, 150℃에서 3분간 혼련하였다. 다음으로, 얻어진 혼련물에 유황 및 가황 촉진제를 첨가한 후에 90℃에서 3분간 혼련하여, 샘플 1∼5의 미가황 고무 조성물을 각각 얻었다.

또, 표 1의 기타 재료의 난에 기재되어 있는 수치는, 고무 성분의 배합량을 100질량부로 했을 때의, 각 성분의 배합량이 질량부로 나타나 있다.

(주 1) 디엔계 고무 A: JSR(주) 제조의 SBR1502

(주 2) 디엔계 고무 B: TSR20 등급의 천연 고무(NR)

(주 3) 카본 블랙: 미쯔비시 가가쿠(주) 제조의 N339

(주 4) 실리카: 로디아사 제조의 Z115GR(BET 비표면적: 112 ㎡/g)

(주 5) 프로세스 오일: 이데미츠 고산(주) 제조의 다이아나 프로세스 PS32

(주 6) 스테아린산: 니혼 유시(주) 제조의 오동

(주 7) 스테아린산칼슘: 니혼 유시(주) 제조의 GF200

(주 8) 산화아연: 미쯔이 긴조쿠 고교(주) 제조의 산화아연 1호

(주 9) 실란커플링제: 데구사사 제조의 Si75

(주 10) 유황: 플렉시스사 제조의 크리스텍스 HSOT20

(주 11) 가황 촉진제: 오우치 신코 가가쿠 고교(주) 제조의 노크세라(Nocceler) NS

<카커스의 제작>

상기와 같이 하여 제작한 샘플 1∼5의 미가황 고무 조성물의 각각을 캘린더 롤을 이용하여 1 ㎜ 이하의 얇은 필름 형상으로 가공하고, 필름 형상으로 가공된 미가황 고무 조성물로 하기의 카커스 코드를 피복하며, 샘플 1∼5의 각각의 미가황 고무 조성물로부터, 샘플 1∼5의 각각의 카커스를 제작하였다.

또, 샘플 1∼5의 카커스에 있어서는, 미가황 고무 조성물 이외의 조건에 대해서는 동일하게 하고 있다. 또한, 미가황 고무 조성물의 무늬 점도가 상승하면 가공 시의 미가황 고무 조성물의 발열이 커지는 경우가 있기 때문에, 무늬 점도의 상승을 억제하도록 라인 속도를 적절하게 조절하였다.

<구름 저항 측정>

상기와 같이 하여 제작한 샘플 1∼5의 각각의 카커스를 이용하여, 195/65R 15 사이즈의 샘플 1∼5의 각각의 승용차 타이어를 제작하였다. 또, 샘플 1∼5의 승용차 타이어에 있어서는, 카커스 이외의 조건에 대해서는 동일하게 하고 있다.

여기서, 제작한 승용차 타이어의 기본 구조는 다음과 같다.

카커스

코드 각도 타이어 둘레 방향으로 90도

코드 재료 레이온 1840 dtex/2

벨트

코드 각도 타이어 둘레 방향으로 24도×26도

코드 재료 스틸(놋쇠 도금(동-아연 합금 도금))

JLB

코드 각도 타이어 둘레 방향으로 0도

코드 재료 스틸 코드 3×3×0.17

그리고, 상기와 같이 하여 제작한 샘플 1∼5의 각각의 승용차 타이어를 각각, 정규 림(6JJ×l5)에 장착하고 STL사 제조의 구름 저항 시험기를 이용하여, 내압 230 ㎪, 시속 80 km/h, 하중 49 N의 조건으로, 샘플 1∼5의 각각의 승용차 타이어에 대해서 각각 구름 저항을 측정하였다.

그 후, 샘플 1∼5의 각각의 승용차 타이어에 대해서, 구름 저항의 측정값을 하중으로 나눈 구름 저항 계수(RRC)를 산출하고, 샘플 3의 승용차 타이어의 구름 저항 계수(RRC)를 100으로 했을 때의 상대값을 구하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1의 구름 저항의 난의 수치가 클수록 구름 저항이 작고, 타이어의 성능이 양호한 것을 나타내고 있다.

<고무 강도>

상기 샘플 1∼5의 각각의 미가황 고무 조성물을 각각 170℃에서 10분간 가황함으로써 샘플 1∼5의 각각의 가황 고무 시트를 얻었다.

그리고, 상기와 같이 하여 얻은 가황 고무 시트에 대해서, JIS K6251에 준하여, 덤벨 형상 3호형 시험편을 이용해서 인장 시험을 실시하고, 파단 시의 모듈러스(TB) 및 파단 시의 신장(EB)을 구하였다. 그리고, 샘플 1∼5의 각각의 가황 고무 시트의 고무 강도의 지표로서, 파단 시의 모듈러스(TB)와 파단 시의 신장(EB)과의 곱을 산출하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

표 1의 고무 강도의 난에 있어서, 수치가 클수록, 고무 강도가 큰 것을 나타내고 있다. 또한, 파단 시의 모듈러스(TB)와 파단 시의 신장(EB)과의 곱의 산출 시에 있어서, 파단 시의 모듈러스(TB)의 단위는 ㎫이고, 파단 시의 신장(EB)의 단위는 %이다.

<평가>

표 1에 나타내는 바와 같이, 천연 고무(NR) 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 샘플 1∼2의 미가황 고무 조성물을 각각 이용한 경우에는, 충전제로서 실리카를 천연 고무(NR) 100질량부에 대하여 60질량부로 다량으로 배합했을 때라도, 스테아린산칼슘을 포함하지 않는 샘플 3∼4의 미가황 고무 조성물 또는 천연 고무(NR) 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘을 15질량부 함유시킨 샘플 5의 미가황 고무 조성물을 각각 이용한 경우와 비교해서, 승용차 타이어의 구름 저항이 저감됨과 아울러, 가황 후의 고무 강도가 우수하기 때문에 타이어의 내구성도 우수한 것이 된다고 생각된다.

(실험예 2)

<미가황 고무 조성물의 제작>

우선, 표 2에 나타내는 배합에 따라서, 유황 및 가황 촉진제 이외의 재료를 밀폐형 혼합기에 공급하고, 150℃에서 3분간 혼련하였다. 다음으로, 얻어진 혼련물에 유황 및 가황 촉진제를 첨가한 후에 90℃에서 3분간 혼련하여, 샘플 6∼10의 미가황 고무 조성물을 각각 얻었다.

또, 표 2의 기타 재료의 난에 기재되어 있는 수치는, 고무 성분의 배합량을 100질량부로 했을 때의, 각 성분의 배합량이 질량부로 나타나 있다.

(주 12) 디엔계 고무 A: JSR(주) 제조의 SBR1502

(주 13) 디엔계 고무 B: TSR20 등급의 천연 고무(NR)

(주 14) 카본 블랙: 미쯔비시 가가쿠(주) 제조의 N339

(주 15) 실리카: 로디아사 제조의 Z115GR(BET 비표면적: 112 ㎡/g)

(주 16) 프로세스 오일: 이데미쯔 고산(주) 제조의 다이아나 프로세스 PS32

(주 17) 스테아린산: 니혼 유시(주) 제조의 오동

(주 18) 스테아린산칼슘: 니혼 유시(주) 제조의 GF200

(주 19) 산화아연: 미쯔이 긴조쿠 고교(주) 제조의 산화아연 1호

(주 20) 실란커플링제: 데구사사 제조의 Si75

(주 21) 유황: 플렉시스사 제조의 크리스텍스 HSOT20

(주 22) 가황 촉진제: 오우치 신코 가가쿠 고교(주) 제조의 노크세라 NS

<베이스 트레드의 제작>

상기와 같이 하여 제작한 샘플 6∼10의 미가황 고무 조성물의 각각을 캘린더 롤을 이용하여 2 ㎜ 이하의 얇은 필름 형상으로 가공함으로써, 샘플 6∼10의 각각 의 베이스 트레드를 제작하였다. 또, 샘플 6∼10의 베이스 트레드에 있어서는, 미가황 고무 조성물 이외의 조건에 대해서는 동일하게 하고 있다.

<구름 저항 측정>

상기와 같이 하여 제작한 샘플 6∼10의 각각의 베이스 트레드를 이용하여, 195/65R15 사이즈의 샘플 6∼10의 각각의 승용차 타이어를 제작하였다. 또, 샘플 6∼10의 승용차 타이어에 있어서는, 베이스 트레드 이외의 캡 트레드 등의 조건에 대해서는 동일하게 하고 있다.

여기서, 제작한 승용차 타이어의 기본 구조는 다음과 같다.

카커스

코드 각도 타이어 둘레 방향으로 90도

코드 재료 레이온 1840 dtex/2

벨트

코드 각도 타이어 둘레 방향으로 24도×26도

코드 재료 스틸(놋쇠 도금(동-아연 합금 도금))

JLB

코드 각도 타이어 둘레 방향으로 0도

코드 재료 스틸 코드 3×3×0.17

그리고, 상기와 같이 하여 제작한 샘플 6∼10의 각각의 승용차 타이어를 각각, 정규 림(6JJ×15)에 장착하고 STL사 제조의 구름 저항 시험기를 이용하여, 내압 230 ㎪, 시속 80 km/h, 하중 49 N의 조건으로, 샘플 6∼10의 각각의 승용차 타이어에 대해서 각각 구름 저항을 측정하였다.

그 후, 샘플 6∼10의 각각의 승용차 타이어에 대해서, 구름 저항의 측정값을 하중으로 나눈 구름 저항 계수(RRC)를 산출하고, 샘플 8의 승용차 타이어의 구름 저항 계수(RRC)를 100으로 했을 때의 상대값을 구하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2의 구름 저항의 난의 수치가 클수록 구름 저항이 작고, 타이어의 성능이 양호한 것을 나타내고 있다.

<고무 강도>

상기 샘플 6∼10의 각각의 미가황 고무 조성물을 각각 175℃에서 10분간 가황함으로써 샘플 6∼10의 각각의 가황 고무 시트를 얻었다.

그리고, 상기와 같이 하여 얻은 가황 고무 시트에 대해서, JIS K6251에 준하여, 덤벨 형상 3호형 시험편을 이용해서 인장 시험을 실시하고, 파단 시의 모듈러스(TB) 및 파단 시의 신장(EB)을 구하였다. 그리고, 샘플 6∼10의 각각의 가황 고무 시트의 고무 강도의 지표로서, 파단 시의 모듈러스(TB)와 파단 시의 신장(EB)과의 곱을 산출하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.

표 2의 고무 강도의 난에 있어서, 수치가 클수록, 고무 강도가 큰 것을 나타내고 있다. 또한, 파단 시의 모듈러스(TB)와 파단 시의 신장(EB)과의 곱의 산출 시에 있어서, 파단 시의 모듈러스(TB)의 단위는 ㎫이고, 파단 시의 신장(EB)의 단위는 %이다.

<평가>

표 2에 나타내는 바와 같이, 천연 고무(NR) 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하의 스테아린산칼슘을 포함하는 샘플 6∼7의 미가황 고무 조성물을 각각 이용한 경우에는, 충전제로서 실리카를 천연 고무(NR) 100질량부에 대하여 50질량부로 다량으로 배합했을 때라도, 스테아린산칼슘을 포함하지 않는 샘플 8∼9의 미가황 고무 조성물 또는 천연 고무(NR) 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘을 15질량부 함유시킨 샘플 10의 미가황 고무 조성물을 각각 이용한 경우와 비교해서, 승용차 타이어의 구름 저항이 저감됨과 아울러, 가황 후의 고무 강도가 우수하기 때문에 타이어의 내구성도 우수한 것이 된다고 생각된다.

(실험예 3)

<미가황 고무 조성물의 제작>

표 3에 나타내는 배합에 따라서, 유황 및 가황 촉진제 이외의 성분을 밴버리 믹서를 이용해서, 150℃에서 6분간 혼련하여, 혼련물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 혼련물에 유황 및 가황 촉진제를 첨가하고, 오픈 롤을 이용해서, 80℃에서 5분간 혼련하여, 샘플 11∼13의 미가황 고무 조성물을 얻었다. 또, 표 3의 각 성분의 난에 나타나 있는 수치는, 고무 성분의 전체의 질량을 100질량부로 했을 때의 각 성분의 배합량이 질량부로 나타나 있다.

(주 23) 천연 고무: RSS#3

(주 24) 에폭시화 천연 고무: Malaysian Rubber Board사 제조(에폭시화율: 25몰%)

(주 25) 카본 블랙: 미쯔비시 가가쿠(주) 제조의 다이아블랙 I

(주 26) 실리카: 데구사사 제조의 울트라실(ultrasil) VN3

(주 27) 스테아린산칼슘: 니혼 유시(주) 제조의 스테아린산칼슘 GF-200

(주 28) 실란커플링제: 데구사사 제조의 Si266

(주 29) 오일: 닛폰 오일리오 그룹(주) 제조의 닛신 대두 정제유(s)

(주 30) 왁스: 닛폰 세이로(주) 제조의 오조에이스(ozoace) 0355

(주 31) 노화 방지제: 플렉시스사 제조의 산토플렉스(suntoflex) 6PPD

(주 32) 스테아린산: 니혼 유시(주) 제조의 비즈스테아린산 동백

(주 33) 산화아연: 미쯔이 긴조쿠 고교(주) 제조의 산화아연 2종

(주 34) 유황: 쯔루미 가가쿠 고교(주) 제조의 분말 유황

(주 35) 가황 촉진제 NS: 오우치 신코 가가쿠 고교(주) 제조의 노크세라 NS-G

<압출 가공성>

상기와 같이 하여 얻어진 샘플 11∼13의 각각의 미가황 고무 조성물에 대해서, 라보 압출기로 압출하여 고무 시트를 얻었다. 그리고, 얻어진 각각의 고무 시트의 생지(生地)의 형상을 육안으로 확인하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.

또, 압출 가공성은 샘플 13의 고무 시트의 에지의 상태를 100으로 하여, 상대값으로 나타내고 있다. 표 3의 압출 가공성의 난에 있어서, 에지의 상태가 양호한 것일수록 수치를 높게 표시하고 있다.

<열 노화 후의 고무 강도>

상기와 같이 하여 얻어진 샘플 11∼13의 미가황 고무 조성물을 각각 150℃에서 30분간 가황함으로써, 샘플 11∼13의 각각의 가황 고무 시트를 얻었다.

그리고, 상기와 같이 하여 얻어진 샘플 11∼13의 가황 고무 시트를 100℃-48시간의 조건으로 열 노화시킨 후, 샘플 11∼13의 가황 고무 시트로 각각 3호 덤벨형 시험편을 제작하고, JIS-K6251 「가황 고무 및 열가소성 고무-인장 특성을 구하는 방법」에 준하여 인장 시험을 실시해서, 시험편의 파단 강도(TB) 및 파단 시 신장(EB)을 측정하고, 하기의 식 (1)에 의해, 열 노화 후 고무 강도 지수를 산출하여, 열 노화 후의 고무 강도의 평가를 행하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다. 또, 표 3의 열 노화 후 고무 강도 지수의 난의 수치가 클수록 열 노화 후의 고무 강도가 높은 것을 나타낸다.

열 노화 후 고무 강도 지수=100×{샘플 11∼13의 각각의 (TB×EB)}/{샘플 13의 (TB×EB)} …(1)

표 3에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, 고무 성분 100질량부에 대하여 실리카를 40질량부 포함함과 아울러, 스테아린산칼슘을 각각 5질량부 및 10질량부 포함하는 샘플 11∼12의 미가황 고무 조성물은, 스테아린산칼슘을 함유하지 않은 샘플 13의 미가황 고무 조성물과 비교해서, 미가황 시에 있어서는 압출 가공성이 양호하고, 가황 후에 있어서는 열 노화 후의 고무 강도의 저하가 억제되는 결과가 되었다.

이상의 결과로부터, 샘플 11∼12의 미가황 고무 조성물은, 미가황 시에 있어 서는 가공성이 높고, 가황 후에 있어서는 열 노화 후의 고무 강도의 저하도 억제할 수 있다. 따라서, 샘플 11∼12의 미가황 고무 조성물은, 타이어의 사이드월의 형성에 이용하는 것이 적합하며, 이들 미가황 고무 조성물을 이용하여 타이어의 사이드월을 형성한 경우에는, 타이어의 수명을 길게 할 수 있음과 아울러 차량의 조종 안정성도 향상하는 것이라 생각된다.

또한, 샘플 11∼12의 미가황 고무 조성물은, 카본 블랙의 사용량이 종래보다도 대폭으로 저감되어 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량도 저감할 수 있다.

(실험예 4)

<미가황 고무 조성물의 제작>

표 4에 나타내는 배합에 따라서, 유황 및 가황 촉진제 이외의 성분을 밴버리 믹서를 이용해서, 150℃에서 6분간 혼련하여, 혼련물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 혼련물에 유황 및 가황 촉진제를 첨가하고, 오픈 롤을 이용해서, 80℃에서 5분간 혼련하여, 샘플 14∼19의 미가황 고무 조성물을 얻었다. 또, 표 4의 성분의 난에 나타나 있는 수치는, 고무 성분을 100질량부로 했을 때의 각 성분의 배합량이 질량부로 나타나 있다.

(주 36) 천연 고무: RSS#3

(주 37) 에폭시화 천연 고무: Malaysian Rubber Board사 제조(에폭시화율: 25몰%)

(주 38) 스테아린산칼슘: 니혼 유시(주) 제조의 스테아린산칼슘 GF-200

(주 39) 카본 블랙: 미쯔비시 가가쿠(주) 제조의 다이아블랙 I

(주 40) 실리카: 데구사사 제조의 울트라실 VN3

(주 41) 실란커플링제: 데구사사 제조의 Si266

(주 42) 왁스: 닛폰 세이로(주) 제조의 오조에이스 0355

(주 43) 노화 방지제: 플렉시스사 제조의 산토플렉스 6PPD

(주 44) 스테아린산: 니혼 유시(주) 제조의 비즈스테아린산 동백

(주 45) 산화아연: 미쯔이 긴조쿠 고교(주) 제조의 산화아연 2종

(주 46) 유황: 시코쿠 가세이 고교(주) 제조의 뮤클론 OT-20

(주 47) 가황 촉진제 NS: 오우치 신코 가가쿠 고교(주) 제조의 노크세라 NS-G

<압출 가공성>

상기와 같이 하여 얻어진 샘플 14∼19의 각각의 미가황 고무 조성물에 대해서, 라보 압출기로 압출하여 고무 시트를 얻었다. 그리고, 얻어진 각각의 고무 시트의 생지의 형상을 육안으로 확인하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.

또, 표 4의 압출 가공성의 난에 있어서, 단부 절단(border cutting) 등이 발생하지 않고 가공성에 문제가 없다고 판단된 것에 대해서는 A라고 표시하고, 단부 절단 등이 발생하여 가공성에 문제가 있다고 판단된 것에 대해서는 B라고 표시하고 있다.

<매우 혹독한 환경에서의 내마모성>

상기와 같이 하여 얻어진 샘플 14∼19의 미가황 고무 조성물을 각각 150℃에서 30분간 가황함으로써, 샘플 14∼19의 각각의 가황 고무 시트를 얻었다.

그리고, 상기와 같이 하여 얻어진 샘플 14∼19의 가황 고무 시트에 대해서, JIS-K6264 「가황 고무 및 열가소성 고무-내마모성을 구하는 방법」에 준하여, 우에시마 세이사쿠쇼(주) 제조의 피코 마모 시험기로 마모시켜, 각 가황 고무 시험편의 시험 전후의 중량 변화를 측정하고, 하기의 식 (2)에 의해, 피코 마모 지수를 산출하여, 매우 혹독한 환경에서의 내마모성의 평가를 행하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다. 또, 표 4의 매우 혹독한 환경에서의 내마모성의 난의 수치가 클수록 매우 혹독한 환경에서의 내마모성이 높은 것을 나타낸다.

피코 마모 지수=100×{샘플 14∼l9의 각각의 중량 변화}/{샘플 14의 중량 변화} …(2)

<고무 강도>

상기와 같이 하여 얻어진 샘플 14∼19의 가황 고무 시트로 3호 덤벨형 시험편을 제작하고, JIS-K6251 「가황 고무 및 열가소성 고무-인장 특성을 구하는 방법」에 준하여 인장 시험을 실시해서, 시험편의 파단 강도(TB) 및 파단 시 신장(EB)을 측정하며, 하기의 식 (3)에 의해, 고무 강도 지수를 산출하여, 고무 강도의 평가를 행하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다. 또, 표 4의 고무 강도의 난의 수치가 클수록 고무 강도가 높은 것을 나타낸다.

고무 강도 지수=100×{샘플 14∼19의 각각의 (TB×EB)}/{샘플 17의 (TB×EB)} …(3)

<평가>

표 4에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, 고무 성분 100질량부에 대하여 실리카를 60질량부 포함함과 아울러, 스테아린산칼슘을 2질량부 이상 10질량부 이하 포함하는 샘플 14∼16의 미가황 고무 조성물은, 압출 가공성이 양호하고, 가황 후에 있어서는 매우 혹독한 환경에서의 내마모성 및 고무 강도가 높아지는 결과가 되었다.

한편, 샘플 17의 미가황 고무 조성물은 스테아린산칼슘을 포함하고 있지 않기 때문에 압출 가공성이 나쁘고, 또한, 샘플 18의 미가황 고무 조성물은 스테아린산칼슘을 포함하고 있으나 그 함유량이 고무 성분에 대하여 0.5질량부로 적기 때문에 압출 가공성이 나빴다.

또한, 샘플 19의 미가황 고무 조성물은, 스테아린산칼슘이 고무 성분 100질량부에 대하여 15질량부나 포함되어 있기 때문에, 고무 강도가 저하되는 경향이 있었다.

이상의 결과로부터, 샘플 14∼16의 미가황 고무 조성물은, 미가황 시에 있어서는 가공성이 높고, 가황 후에 있어서는 고내마모성 및 고강도를 갖기 때문에, 타이어의 클린치의 형성에 이용하는 것이 적합하며, 타이어의 림과 비드 와이어와의 마손의 발생을 저감할 수 있다고 생각된다.

또한, 샘플 14∼16의 미가황 고무 조성물은, 카본 블랙의 사용량이 종래보다도 대폭으로 저감되어 있기 때문에, 석유 자원에서 유래하는 성분의 사용량도 저감할 수 있다.

(실험예 5)

<미가황 고무 조성물의 제작>

표 5에 나타내는 배합에 따라서, 유황 및 가황 촉진제 이외의 성분을 밴버리 믹서를 이용해서, 150℃에서 6분간 혼련하여 혼련물을 얻었다. 다음으로, 오픈 롤을 이용해서, 상기의 혼련물에 유황 및 가황 촉진제를 첨가하여, 80℃에서 5분간 혼련하고, 시트 형상으로 압출함으로써, 샘플 20∼26의 미가황 고무 조성물로 이루어지는 미가황 고무 시트(두께 2 ㎜)를 각각 제작하였다. 또, 표 5의 성분의 난에 나타나 있는 수치는, NR과 ENR과의 혼합 고무로 이루어지는 고무 성분을 100질량부로 했을 때의 각 성분의 배합량이 질량부로 나타나 있다.

(주 48) 천연 고무(NR): RSS#3

(주 49) 에폭시화 천연 고무(ENR): Malaysian Rubber Board사 제조의 ENR-25(에폭시화율: 25몰%)

(주 50) N220: 미쯔비시 가가쿠(주) 제조의 다이아블랙 I

(주 51) 데구사사 제조의 울트라실 VN3(BET: 175 ㎡/g)

(주 52) 니혼 유시(주) 제조의 스테아린산칼슘 GF-200

(주 53) 데구사사 제조의 Si226

(주 54) 식물 오일: 닛신 오일리오 그룹(주) 제조의 닛신 대두 정제유(S)

(주 55) 마쯔바라 산교(주) 제조의 안티 옥시던트 FR

(주 56) 니혼 유시(주) 제조의 비즈스테아린산 동백

(주 57) 산화아연: 미쯔이 긴조쿠 고교(주) 제조의 산화아연 2종

(주 58) 시코쿠 가세이 고교(주) 제조의 뮤클론 OT-20

(주 59) 산신 가가쿠 고교(주) 제조의 산세라 CM-G

<열 노화 시험>

상기 샘플 20∼26의 각각의 미가황 고무 시트를 150℃에서 30분간 프레스 가황함으로써, 샘플 20∼26의 각각의 열 노화 시험용 샘플을 얻었다.

그리고, 샘플 20∼26의 각각의 열 노화 시험용 샘플을 100℃에서 48시간 방치하여 열 노화시킨 후, JIS K6251에 기초하여 인장 시험을 행하고, 각각의 열 노화 시험용 샘플의 파단 시의 신장(EB)과 파단 시의 인장 강도(TB)를 측정하며, 이들의 측정값으로부터 파괴 에너지(EB×TB/2)를 산출하고, 이 파괴 에너지를 열 노화 시험 후의 고무 강도로 하였다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

여기서, 표 5의 열 노화 시험 후의 고무 강도의 난에 있어서, 샘플 20∼26의 각각의 열 노화 시험용 샘플의 열 노화 시험 후의 고무 강도에 대해서는, 샘플 24의 가황 고무의 열 노화 시험 후의 고무 강도(파괴 에너지)를 100으로 했을 때의 상대값으로 나타나 있다.

여기서, 열 노화 시험 후의 고무 강도의 값이 클수록, 열 노화에 의한 고무 강도의 저하를 억제할 수 있는 것을 나타낸다.

또, 샘플 20∼26의 열 노화 시험용 샘플에 대해서는 모두 동일한 방법 및 동일한 조건으로 열 노화 시험이 행해진 것은 말할 것도 없다.

<박리 시험>

등간격으로 나란히 배열된 레이온 코드의 상하에 샘플 20∼26의 미가황 고무 시트를 부착해서 압착하고, 150℃에서 30분간 프레스 가황함으로써, 샘플 20∼26의 박리 시험용 샘플을 제작하였다.

다음으로, 샘플 20∼26의 박리 시험용 샘플의 표면에 25 mm의 폭으로 칼집을 넣고, 인장 시험기에 의해 50 ㎜/분의 인장 속도로 박리하였다.

그리고, 상기의 박리 후에 레이온코드의 외주면에 고무가 덮여 있는 비율을 박리 시험 후의 피복률(%)로서 산출(피복률 100%는 레이온 코드의 외주면의 전면이 고무로 덮여 있는 것을 나타낸다)하였다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.

여기서, 박리 시험 후의 피복률(%)의 값이 클수록, 레이온 코드에 대한 접착성이 우수한 것을 나타낸다.

또, 샘플 20∼26의 박리 시험용 샘플에 대해서는 모두 동일한 방법 및 동일한 조건으로 박리 시험이 행해진 것은 말할 것도 없다.

<시험 결과>

표 5에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, NR과 ENR과의 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량을 5질량부로 억제하고 실리카의 함유량을 50질량부로 하며, 스테아린산칼슘의 함유량을 0.5질량부 이상 10질량부 이하로 한 샘플 20∼23의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플은, 스테아린산칼슘을 함유하지않은 샘플 24∼25의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플 및 스테아린산칼슘을 12질량부 함유하는 샘플 26의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플과 비교해서, 열 노화 시험 후의 고무 강도 및 박리 시험 후의 피복률이 모두 우수한 결과가 되었다.

따라서, 이상의 결과로부터, 샘플 20∼23의 미가황 고무 조성물을 이용하여 JLB를 제작한 경우에는, 샘플 24∼26의 미가황 고무 조성물을 이용하여 JLB를 제작한 경우와 비교해서, 차량의 주행 중에 있어서의 벨트의 부상을 억제하는 기능이 우수한 JLB가 얻어질 것이라 생각된다.

또한, 고무 성분 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘의 함유량이 1질량부 이상 10질량부 이하인 샘플 20∼22의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플은, 고무 성분 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘의 함유량이 0.5질량부인 샘플 23의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플과 비교해서, 열 노화 시험 후의 고무 강도가 우수한 결과가 되었다.

따라서, 샘플 20∼22의 미가황 고무 조성물을 이용하여 JLB를 제작한 경우에는, 샘플 23의 미가황 고무 조성물을 이용하여 JLB를 제작한 경우와 비교해서, 차량의 주행 중에 있어서의 벨트의 부상을 억제하는 기능이 우수한 JLB가 얻어질 것이라 생각된다.

또한, 고무 성분 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘의 함유량이 5질량부 이상 10질량부 이하인 샘플 21∼22의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플은, 고무 성분 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘의 함유량이 1질량부인 샘플 20의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플과 비교해서, 열 노화 시험 후의 고무 강도가 우수한 결과가 되었다.

따라서, 샘플 21∼22의 미가황 고무 조성물을 이용하여 JLB를 제작한 경우에는, 샘플 20의 미가황 고무 조성물을 이용하여 JLB를 제작한 경우와 비교해서, 차량의 주행 중에 있어서의 벨트의 부상을 억제하는 기능이 우수한 JLB가 얻어질 것이라 생각된다.

(실험예 6)

<미가황 고무 조성물의 제작>

표 6에 나타내는 배합에 따라서, 유황 및 가황 촉진제 이외의 성분을 밴버리 믹서를 이용해서, 150℃에서 6분간 혼련하여, 혼련물을 얻었다. 다음으로, 얻어진 혼련물에 유황 및 가황 촉진제를 첨가하고, 오픈 롤을 이용해서, 80℃에서 5분간 혼련하여, 샘플 27∼33의 각각의 미가황 고무 조성물을 얻었다. 또, 표 6의 기타 성분의 난에 나타나 있는 수치는, NR로 이루어지는 고무 성분을 100질량부로 했을 때의 각 성분의 배합량이 질량부로 나타나 있다.

(주 60) 천연 고무(NR): RSS#3

(주 61) N220: 미쯔비시 가가쿠(주) 제조의 다이아블랙 I

(주 62) 데구사사 제조의 울트라실 VN3(BET: 175 ㎡/g)

(주 63) 데구사사 제조의 Si266

(주 64) 니혼 유시(주) 제조의 스테아린산칼슘 GF-200

(주 65) 니혼 유시(주) 제조의 비즈스테아린산 동백

(주 66) 산화아연: 미쯔이 긴조쿠 고교(주) 제조의 산화아연 2종

(주 67) 스미토모 베이클라이트(주) 제조의 스미라이트 레진(sumilite resin) PR12686R

(주 68) 시코쿠 가세이 고교(주) 제조의 뮤클론 OT-20

(주 69) 산신 가가쿠 고교(주) 제조의 산세라 CM-G

(주 70) 산신 가가쿠 고교(주) 제조의 산세라 H-T

<무늬 점도>

샘플 27∼33의 각각의 미가황 고무 조성물에 대해서, JIS K6300에 기초하여, 무늬 점도를 측정하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.

또, 표 6의 무늬 점도의 난의 수치가 클수록, 무늬 점도가 높은 것을 나타내고 있다.

<압출 가공성>

샘플 27∼33의 각각의 미가황 고무 조성물에 대해서, 성형 압출기를 이용하여 압출 성형을 행하고, 압출 후의 샘플 27∼33의 각각의 미가황 고무 조성물을 소정의 비드 에이펙스의 형상으로 성형한 성형품의 에지 상태를 육안으로 평가하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.

또, 표 6에 있어서, 압출 가공성의 평가는, 1∼5의 5단계로 평가하며, 가장 에지가 없는 상태를 5로 하고, 가장 에지가 있는 상태를 1로 하였다. 따라서, 표 1의 압출 가공성의 난의 수치가 클수록, 압출 가공성이 우수한 것을 나타내고 있다.

<경도>

샘플 27∼33의 각각의 미가황 고무 조성물에 대해서 시트 형상으로 압출하여 미가황 고무 시트를 제작하고, 그 후, 각각의 미가황 고무 시트를 150℃에서 30분간 프레스 가황함으로써, 샘플 27∼33의 각각의 가황 고무 시트를 제작하였다.

그리고, 상기에서 제작한 샘플 27∼33의 가황 고무 시트에 대해서, JIS K6253에 기초하여, 듀로미터(durometer) 경도를 측정하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다. 또, 표 6의 경도의 난의 수치가 클수록, 듀로미터 경도가 높은 것을 나타내고 있다.

<내열노화성>

샘플 27∼33의 각각의 가황 고무 시트를 100℃에서 48시간 방치하여 열 노화시킨 후, JIS K6251에 기초하여 인장 시험을 행하고, 샘플 27∼33의 각각의 가황 고무 시트의 파단 시의 신장(EB)과 파단 시의 인장 강도(TB)를 측정하며, 이들의 측정값으로부터 파괴 에너지(EB×TB/2)를 산출하고, 이 파괴 에너지를 내열노화성의 지표로 하였다. 그 결과를 표 6에 나타낸다.

여기서, 표 6의 내열노화성의 난에 있어서, 샘플 27∼33의 각각의 수치에 대해서는, 샘플 30의 파괴 에너지를 100으로 했을 때의 상대값으로 나타나 있다.

또, 표 6의 내열노화성의 난의 수치가 클수록, 내열노화성이 우수한 것을 나타내고 있다.

<평가>

표 6에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, NR로 이루어지는 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량을 2질량부로 억제하고 실리카의 함유량을 65질량부로 하며, 스테아린산칼슘의 함유량을 2질량부 이상 10질량부 이하로 한 샘플 27∼29의 미가황 고무 조성물은, 스테아린산칼슘을 함유하지 않은 샘플 30의 미가황 고무 조성물과 비교해서, 무늬 점도가 낮고, 또한, 압출 가공성이 우수한 결과가 되었다.

또한, 표 6에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, NR로 이루어지는 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량을 2질량부로 억제하고 실리카의 함유량을 65질량부로 하며, 스테아린산칼슘의 함유량을 2질량부 이상 10질량부 이하로 한 샘플 27∼29의 미가황 고무 조성물을 각각 가황하여 얻어진 샘플 27∼29의 가황 고무 시트는, 스테아린산칼슘을 함유하지 않은 샘플 31의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플 31의 가황 고무 시트와 비교해서, 경도가 높고, 또한, 내열노화성이 크게 우수한 결과가 되었다.

또한, 표 6에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, NR로 이루어지는 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량을 2질량부로 억제하고 실리카의 함유량을 65질량부로 하며, 스테아린산칼슘의 함유량을 2질량부 이상 10질량부 이하로 한 샘플 27∼29의 미가황 고무 조성물은, NR로 이루어지는 고무 성분 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘의 함유량이 0.5질량부인 샘플 32의 미가황 고무 조성물보다도 압출 가공성이 우수하고, 가황 후에 있어서는, 내열노화성이 우수한 결과가 되었다.

또한, 표 6에 나타내는 결과로부터 명백하듯이, NR로 이루어지는 고무 성분 100질량부에 대하여 카본 블랙의 함유량을 2질량부로 억제하고 실리카의 함유량을 65질량부로 하며, 스테아린산칼슘의 함유량을 2질량부 이상 10질량부 이하로 한 샘플 27∼29의 미가황 고무 조성물을 각각 가황하여 얻어진 샘플 27∼29의 가황 고무 시트는, NR로 이루어지는 고무 성분 100질량부에 대하여 스테아린산칼슘의 함유량이 12질량부인 샘플 33의 미가황 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플 33의 가황 고무 시트와 비교해서, 경도가 높고, 또한, 내열노화성이 우수한 결과가 되었다.

따라서, 이상의 결과로부터, 샘플 27∼29의 미가황 고무 조성물을 이용하여 비드 에이펙스를 제작한 경우에는, 샘플 30∼33의 미가황 고무 조성물을 이용하여 비드 에이펙스를 제작한 경우와 비교해서, 비드 에이펙스의 성형 형상 및 특성의 변동을 저감할 수 있으며, 또한, 차량의 장시간의 주행 중에 있어서의 타이어의 조종 안정성을 향상할 수 있다고 생각된다.

또, 샘플 30의 고무 조성물은, 무늬 점도가 너무 높기 때문에, 상기의 압출 성형 시에 단부 절단이 발생하였다.

또한, 샘플 31의 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플 31의 가황 고무 시트는, 경도가 낮고, 또한 내열노화성이, 샘플 27∼29의 가황 고무 시트와 비교해서 크게 뒤떨어지는 결과가 되었다.

또한, 샘플 32의 고무 조성물은, 샘플 27∼29의 고무 조성물과 비교해서, 압출 가공성이 나쁘고, 가황 후에 있어서는, 내열노화성이 나빠지는 결과가 되었다.

또한, 샘플 33의 고무 조성물을 가황하여 얻어진 샘플 33의 가황 고무 시트는, 경도가 낮고, 또한 내열노화성이, 샘플 27∼29의 가황 고무 시트와 비교해서 뒤떨어지는 결과가 되었다.

또한, 스테아린산칼슘의 함유량이 고무 성분 100질량부에 대하여 5질량부 이상 10질량부 이하의 범위에 있는 샘플 28∼29의 미가황 고무 조성물은, 스테아린산칼슘의 함유량이 그 범위에 없는 샘플 27의 미가황 고무 조성물과 비교해서 압출 가공성이 크게 우수하였다.

본 발명을 상세히 설명해서 나타내 왔으나, 이것은 예시를 위한 것일 뿐이며, 한정으로 받아들여서는 안 되고, 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해 해석되는 것이 분명히 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용하여 제작한 카커스의 일부의 일례의 모식적인 사시도이다.

도 2는 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작된 카커스를 사용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례의 제조 공정의 일부를 도해하기 위한 모식적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작된 카커스를 사용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례의 제조 공정의 다른 일부를 도해하기 위한 모식적인 단면도이다.

도 4는 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작된 카커스를 사용하여 제작된 타이어의 일례의 상부의 모식적인 단면도이다.

도 5는 본 발명의 카커스 코드 피복용 고무 조성물을 이용해서 제작된 카커스를 사용하여 제작된 타이어의 다른 일례의 내부 구조를 도해하기 위한 모식도이다.

도 6은 본 발명의 타이어의 일례의 좌측 상부 절반의 모식적인 단면도이다.

도 7은 본 발명의 타이어의 일례의 좌측 상부 절반의 모식적인 단면도이다.

도 8은 본 발명의 타이어의 일례의 좌측 상부 절반의 모식적인 단면도이다.

도 9는 본 발명의 고무 조성물을 이용하여 제조된 JLB의 일례의 모식적인 사시 투시도이다.

도 10은 도 9에 도시하는 JLB를 이용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례의 공정의 일부를 도해하기 위한 모식적인 단면도이다.

도 11은 도 9에 도시하는 JLB를 이용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례의 공정의 다른 일부를 도해하기 위한 모식적인 단면도이다.

도 12는 도 11에 도시하는 JLB를 휘감은 후의 JLB와 벨트와의 위치 관계를 도시하는 모식적인 확대 평면도이다.

도 13은 본 발명의 타이어의 일례의 상부의 모식적인 단면도이다.

도 14는 본 발명의 타이어의 다른 일례의 내부 구조를 도해하기 위한 모식도이다.

도 15는 본 발명의 고무 조성물로 이루어지는 비드 에이펙스를 이용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례의 제조 공정의 일부를 도해하기 위한 모식적인 단면도이다.

도 16은 본 발명의 고무 조성물로 이루어지는 비드 에이펙스를 이용하여 타이어를 제조하는 방법의 일례의 제조 공정의 다른 일부를 도해하기 위한 모식적인 단면도이다.

도 17은 본 발명의 고무 조성물로 이루어지는 비드 에이펙스를 이용하여 제작된 타이어의 일례의 상부의 모식적인 단면도이다.

도 18은 도 17에 도시하는 타이어의 비드 에이펙스 근방의 모식적인 확대 단면도이다.

Claims

천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 한쪽을 함유하는 고무 성분과,

상기 고무 성분 100질량부에 대하여 15질량부 이상의 실리카와,

상기 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상의 스테아린산칼슘을 포함하는 타이어용 고무 조성물.
제1항에 있어서, 상기 타이어용 고무 조성물은 카커스 코드(carcass cord) 피복 고무 조성물이며,

상기 실리카의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상 80질량부 이하이고,

상기 스테아린산칼슘의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하이며,

상기 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항에 있어서, 상기 타이어용 고무 조성물은 베이스 트레드용 고무 조성물이며,

상기 실리카의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 25질량부 이상 80질량부 이하이고,

상기 스테아린산칼슘의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 10질량부 이하이며,

상기 고무 성분 100질량부에 대하여 1질량부 이상 15질량부 이하의 실란커플링제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항에 있어서, 상기 타이어용 고무 조성물은 사이드월용 고무 조성물이며,

상기 실리카의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 15질량부 이상 60질량부 이하이고,

상기 스테아린산칼슘의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항에 있어서, 상기 타이어용 고무 조성물은 클린치용 고무 조성물이며,

상기 실리카의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상 이고,

상기 스테아린산칼슘의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항에 있어서, 상기 타이어용 고무 조성물은 조인트리스 밴드(jointless band)용 고무 조성물이며,

상기 실리카의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 40질량부 이상 이고,

상기 스테아린산칼슘의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상 10질량부 이하인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항에 있어서, 상기 타이어용 고무 조성물은 비드 에이펙스용 고무 조성물이며,

상기 실리카의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 60질량부 이상 이고,

상기 스테아린산칼슘의 함유량은 상기 고무 성분 100질량부에 대하여 2질량부 이상 10질량부 이하인 것을 특징으로 하는 타이어용 고무 조성물.
제1항에 기재된 타이어용 고무 조성물을 이용하여 형성된 타이어 부재.
제8항에 기재된 타이어 부재를 이용하여 제조된 타이어.