KR20120117629A - 타이어용 고무 조성물 및 그것을 이용한 타이어 - Google Patents

타이어용 고무 조성물 및 그것을 이용한 타이어 Download PDF

Info

Publication number
KR20120117629A
KR20120117629A KR1020120012591A KR20120012591A KR20120117629A KR 20120117629 A KR20120117629 A KR 20120117629A KR 1020120012591 A KR1020120012591 A KR 1020120012591A KR 20120012591 A KR20120012591 A KR 20120012591A KR 20120117629 A KR20120117629 A KR 20120117629A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber
mass
ply
bead
tire
Prior art date
Application number
KR1020120012591A
Other languages
English (en)
Inventor
다츠야 미야자키
Original Assignee
스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤 filed Critical 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20120117629A publication Critical patent/KR20120117629A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C15/00—Tyre beads, e.g. ply turn-up or overlap
    • B60C15/06—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead
    • B60C15/0603—Flipper strips, fillers, or chafing strips and reinforcing layers for the construction of the bead characterised by features of the bead filler or apex
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/06—Sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477—Six-membered rings
    • C08K5/3492—Triazines
    • C08K5/34922—Melamine; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C08L61/14—Modified phenol-aldehyde condensates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은, 조종 안정성 및 핸들링 응답성을 저하시키는 일 없이, 내분리성을 향상시킬 수 있는 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층용 고무 조성물 및 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층용 고무 조성물을 이용한 타이어를 제공하는 것을 과제로 한다.
디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, (A) 황을 1.5?2.9 질량부, (B) 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 1?4 질량부, (C) 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르의 부분 축합물 또는 헥사메톡시메틸올멜라민의 부분 축합물을 0.7?3 질량부, (D) 실리카를 5?30 질량부, 및 (E) 질소 흡착 비표면적이 38?125 ㎡/g인 카본 블랙을 10?55 질량부 함유하는 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층용 고무 조성물, 및 이 고무 조성물을 포함하는 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층을 갖는 타이어이다.

Description

타이어용 고무 조성물 및 그것을 이용한 타이어{RUBBER COMPOSITON FOR TIRE AND TIRE USING THE SAME}
본 발명은, 비드 에이펙스와 플라이 사이에 형성하는 고무층용의 고무 조성물 및 그것을 이용한 고무층을 갖는 타이어에 관한 것이다.
최근, 차량 중량이 무거운 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 연료 전지 차에 이용되는 승용차 타이어에 있어서 타이어를 소형?경량화할 수 있는 기술의 수요가 높아지고 있다. 타이어의 내구성 저하 요인의 하나로서 비드 에이펙스와 플라이와의 분리(separation)를 들 수 있다. 이 분리의 발생 원인으로서는, 주행에 의한 비드 부위의 변형에 따른 왜곡이 특정 부위에 집중(왜곡 집중)하는 것을 들 수 있으며, 이 왜곡 집중과 그에 따른 발열에 의해 특정 부위에서 분리가 발생하기 쉽게 된다고 하는 현상이 생기고 있다. 분리가 발생하기 쉬운 부위로서, 종래 타이어의 비드부를 나타낸 도 10에 도시하는 것과 같이, 플라이의 감아올리는 측과 비드 에이펙스와의 사이(D1), 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 사이(D2), 비드 에이펙스의 선단과 플라이와의 사이(D3)를 들 수 있으며, 이들 분리 위험 부위에 대한 대책이 필요하게 되고 있다.
종래, 타이어의 비드 에이펙스에는, 조종 안정성 및 핸들링 응답성을 높이기 위해서, 페놀 레진 및 메틸렌 도너로서 헥사메틸렌테트라민(HMT)을 함유시킴으로써 복소 탄성률(E*)을 20?70으로 높게 설정한 고무 조성물이 이용되고 있다. 그러나, HMT는 페놀 레진의 가교시에, 비드 에이펙스와 플라이와의 가류 접착 특성을 저해하는 암모니아도 방출하기 때문에, 얻어진 고무 조성물은 접착성이 뒤떨어져, 내 분리성이 뒤떨어진다고 하는 문제가 있다.
이 문제에 대하여, HMT 대신에 암모니아를 방출하지 않는 메틸렌 도너로서 헥사메톡시메틸올멜라민(HMMM)의 부분 축합물을 이용함으로써 비드 에이펙스와 플라이와의 가류 접착 특성을 개량하는 기술이 알려져 있지만, 충분한 내구성을 갖는 타이어를 얻는 데는 이르지 못하고 있다.
또한, 페놀 레진은 가류량의 증가에 따라, 폴리머 사이의 가류에 의한 메쉬 구조와는 다른 독자의 메쉬 구조를 형성하여, 고무 경도의 상승을 야기한다. 폴리머 사이의 메쉬 밀도는 피크를 지나면 저하되어, 소위 리버젼(reversion)이 발생하는 것이 알려져 있는데, 이에 대하여, 페놀 레진의 메쉬 구조는 리버젼이 발생하지 않고, 고무 경도가 과도하게 상승한다고 하는 문제가 있다.
일반적으로 비드 에이펙스는, 비드 코어 측을 바닥변으로 하고, 트레드 측으로 향하여 선단이 가늘어지는 삼각형의 구조를 지니고, 비드 코어 측일수록 고무 경도가 높고, 선단 측이 됨에 따라서 고무 경도가 낮아지는 구조로 하는 것이 이상적이며, 이에 따라 조종 안정성, 핸들링 응답성 및 내구성(플라이와의 분리 방지)에 유리하다는 것이 알려져 있다. 그러나, 상기 삼각형의 구조를 갖는 비드 에이펙스를 가류하면, 고무 두께가 얇은 부위, 즉 비드 에이펙스의 선단일수록, 단위 고무 체적당 가류량이 많아져, 비드 에이펙스에 이용하는 열경화성 수지의 가교가 진행되고, 선단일수록 고무 경도가 높아지는 현상이 발생하기 때문에 이상적인 구조를 갖는 비드 에이펙스를 얻는 것은 곤란하다. 즉, 조종 안정성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 비드 에이펙스의 경도를 높게 하면, 내분리성, 내구성이 악화된다고 하는 문제가 생긴다.
상기 문제를 해결하는 것을 목적으로 하여, 플라이 배합과 동일한 배합의 0.5?1.0 ㎜ 두께의 인슐레이션 고무층을 비드 에이펙스와 케이스와의 사이에 설치함으로써 분리를 막는 방법도 이루어지고 있다. 그러나, 이 인슐레이션 고무층은 플라이 배합과 동일한 배합이기 때문에, 충분한 파단시 신장(EB%), 내구성, 접착성 및 고무 경도를 갖지 않고, 또한, 한쪽의 비드에서부터 다른 한쪽의 비드까지 설치하기 때문에, 타이어 중량의 증가, 핸들링 응답성의 악화라는 문제가 있다.
특허문헌 1에는, 비드 에이펙스의 선단부의 형상을 박판형의 날개부로 함으로써 둘레 방향 공진 주파수의 상승을 억제하여 로드 노이즈의 악화를 억제하면서, 조종 안정성을 향상시킬 수 있는 공기 타이어에 관해서 개시되어 있지만, 비드 에이펙스와 플라이와의 분리 방지에 대해서는 검토되어 있지 않다.
특허문헌 2에는, 카카스 코드를 피복하는 토핑 고무로서 이용되는 고무 조성물이, 또한 특허문헌 3에는, 브레이커/플라이 사이 스트립층으로서 이용되는 고무 조성물이 개시되어 있는데, 특허문헌 2 및 3에 기재된 고무 조성물을 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층으로서 적용하는 것에 대해서는 개시되어 있지 않다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 2004-306742호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 2009-143486호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 2010-52724호 공보
본 발명은, 조종 안정성 및 핸들링 응답성을 저하시키는 일 없이, 내분리성을 향상시킬 수 있는 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층용 고무 조성물, 및 이 고무 조성물을 이용한 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, (A) 황을 1.5?2.9 질량부, (B) 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 1?4 질량부, (C) 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르의 부분 축합물 또는 헥사메톡시메틸올멜라민의 부분 축합물을 0.7?3 질량부, (D) 실리카를 5?30 질량부, 및 (E) 질소 흡착 비표면적이 38?125 ㎡/g인 카본 블랙을 10?55 질량부 함유하는 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층용 고무 조성물에 관한다.
상기 디엔계 고무 성분이, 천연 고무 및/또는 이소프렌 고무 40?100 질량%, 및 다른 디엔계 고무 0?60 질량%를 포함하는 고무 성분인 것이 바람직하다.
상기 디엔계 고무 성분이, 천연 고무 및/또는 이소프렌 고무 40?80 질량%, 및 스티렌부타디엔 고무 15?60 질량%, 및/또는 폴리부타디엔 고무 0?30 질량%를 포함하는 고무 성분인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층을 갖는 타이어로서, 상기 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층이 상기 고무 조성물을 포함하는 타이어인 것이 바람직하다.
상기 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층이 비드 에이펙스와 플라이와의 사이에 형성된 스트립 에이펙스이며, 상기 스트립 에이펙스의 평균 두께가 0.5?2.0 ㎜인 타이어인 것이 바람직하다.
비드 에이펙스가 비드 에이펙스의 타이어 반경 방향 외측의 선단을 포함하는 외층과 비드 코어 측의 베이스층의 2층 구조를 포함하는 타이어로서, 상기 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층이 상기 외층이며, 이 외층의 평균 두께가 0.2?2.0 ㎜인 타이어인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 디엔계 고무 성분에 대하여 특정량의 황, 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상, 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르의 부분 축합물 또는 헥사메톡시메틸올멜라민의 부분 축합물, 실리카 및 특정의 카본 블랙을 함유하는 고무 조성물로 함으로써, 적절한 고무 경도(복소 탄성률)를 지니고, 플라이 및 비드 에이펙스에 대한 접착성이 우수하고, 또한, 파단시 신장, 내균열 성장성이 우수한 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층용 고무 조성물을 제공할 수 있으며, 또한, 이 고무 조성물을 포함하는 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층을 갖는 타이어로 함으로써, 조종 안정성 및 핸들링 응답성을 저하시키는 일 없이, 내분리성이 우수하고, 내구성이 우수한 타이어를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부의 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 한 양태를 도시하는 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다.
도 10은 종래의 타이어에 있어서의 비드부의 부분 단면도이다.
본 발명의 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층용 고무 조성물은, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, (A) 황을 1.5?2.9 질량부, (B) 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 1?4 질량부, (C) 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르의 부분 축합물 또는 헥사메톡시메틸올멜라민의 부분 축합물을 0.7?3 질량부, (D) 실리카를 5?30 질량부, 및 (E) 질소 흡착 비표면적이 38?125 ㎡/g인 카본 블랙을 10?55 질량부 함유함으로써, 적절한 복소 탄성률을 지니고, 파단시 신장, 내균열 성장성 및 접착성을 향상시킬 수 있다.
디엔계 고무 성분으로서는 특별히 한정은 없고, 고무 공업에서 일반적으로 이용되는 천연 고무(NR), 폴리이소프렌 고무(IR) 및 다른 디엔계 고무를 이용할 수 있다. 특히 파단 강도 및 가공성에 있어서 우수하다는 점에서, NR 및/또는 IR을 함유하는 것이 바람직하다.
상기 NR로서는 특별히 한정되지 않고, 타이어업계에 있어서 일반적인 것을 이용할 수 있으며, 예컨대, SIR20, RSS#3, TSR20 등을 들 수 있다.
디엔계 고무 성분에 있어서 NR 및/또는 IR을 함유하는 경우의 함유량은, 파단시 신장 및 가공성에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 40 질량% 이상이 바람직하고, 50 질량% 이상이 보다 바람직하고, 60 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, NR 및/또는 IR은 단독으로 사용하더라도 좋지만, 다른 디엔계 고무와 병용하더라도 좋다. 다른 디엔계 고무와 병용하는 경우, NR 및/또는 IR의 함유량은 40?80 질량%로 하는 것이 리버젼 방지, 저발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서 바람직하다. 또한 리버젼 방지, 저발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서 75 질량% 이하가 보다 바람직하고, 70 질량% 이하가 더욱 바람직하다.
상기 NR 및/또는 IR 이외의 다른 디엔계 고무로서는, 에폭시화 천연 고무(ENR), 각종 스티렌부타디엔 고무(SBR), 각종 부타디엔 고무(각종) 등을 들 수 있다. 각종 SBR은 내리버젼성을, 각종 BR은 내균열 성장성을 향상시킬 수 있다.
상기 각종 스티렌부타디엔 고무로서는, 유화 중합 스티렌부타디엔 고무(E-SBR), 용액 중합 스티렌부타디엔 고무(S-SBR), 변성 스티렌부타디엔 고무(변성 SBR) 등을 들 수 있다.
상기 E-SBR은 유화 중합에 의해 얻어지는 스티렌부타디엔 고무이다.
상기 S-SBR은 용액 중합에 의해 얻어지는 스티렌부타디엔 고무이다.
변성 SBR로서는, 유화 중합 변성 스티렌부타디엔 고무(변성 E-SBR)와 용액 중합 변성 스티렌부타디엔 고무(변성 S-SBR)를 들 수 있지만, 실리카와 폴리머쇄의 결합을 강화하여, tanδ를 저감시킴으로써 저연비성을 향상시킬 수 있으므로, 변성 S-SBR이 바람직하다.
상기 변성 SBR로서는, 주석이나 규소 등으로 커플링된 것이 바람직하게 이용된다. 변성 S-SBR의 커플링 방법으로서는, 통상의 방법에 따라서, 예컨대, 변성 S-SBR의 분자쇄 말단의 알칼리 금속(Li 등)이나 알칼리 토류 금속(Mg 등)을 할로겐화주석이나 할로겐화규소 등과 반응시키는 방법 등을 들 수 있다.
변성 SBR은, 공역 디올레핀 단독 또는 공역 디올레핀과 방향족 비닐 화합물을 (공)중합하여 얻어진 (공)중합체이며, 제1급 아미노기나 알콕시실릴기를 갖는 것이 바람직하다.
제1급 아미노기는, 중합 개시 말단, 중합 종료 말단, 중합체 주쇄, 측쇄 중 어디에 결합하고 있더라도 좋지만, 중합체 말단에서부터 에너지 소실을 억제하여 히스테리시스 손실 특성을 개량할 수 있다는 점에서, 중합 개시 말단 또는 중합 종료 말단에 도입되는 것이 바람직하다.
변성 SBR의 결합 스티렌량은, 고무 배합에서의 내리버젼성이 우수하다는 점에서, 5 질량% 이상이 바람직하고, 7 질량% 이상이 보다 바람직하다. 또한, 변성 SBR의 결합 스티렌량은, 저발열성이 우수하다는 점에서, 30 질량% 이하가 바람직하고, 20 질량% 이하가 보다 바람직하다.
디엔계 고무 성분에 있어서 상기 각종 스티렌부타디엔 고무를 함유하는 경우의 함유량은, 리버젼을 막는다고 하는 점에서, 15 질량% 이상이 바람직하고, 20 질량% 이상이 보다 바람직하고, 25 질량% 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 각종 스티렌부타디엔 고무의 함유량은, 발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서 60 질량% 이하가 바람직하고, 55 질량% 이하가 보다 바람직하고, 50 질량% 이하가 더욱 바람직하다.
상기 각종 부타디엔 고무로서는, 하이시스 1,4-폴리부타디엔 고무(하이시스 BR), 1,2-신디오택틱 폴리부타디엔 결정을 포함하는 부타디엔 고무(SPB 함유 BR), 변성 부타디엔 고무(변성 BR) 등을 들 수 있다.
상기 하이시스 BR이란, 시스 1,4 결합 함유율이 90 중량% 이상인 부타디엔 고무이다. 이러한 하이시스 BR로서, 예컨대, 니혼제온(주) 제조의 BR1220, 우베코산(주) 제조의 BR130B, BR150B 등을 들 수 있다.
상기 SPB 함유 BR은, 1,2-신디오택틱 폴리부타디엔 결정이, 단순히 BR 중에 결정을 분산시킨 것이 아니라, BR과 화학 결합한 뒤에 분산하고 있는 것이 바람직하다. 상기 결정이 고무 성분과 화학 결합한 뒤에 분산됨으로써, 복소 탄성률이 높고, 내균열 성장성이 향상되는 경향이 있다.
또한, BR 중에 함유하는 1,2-신디오택틱 폴리부타디엔 결정은 충분한 경도를 갖기 때문에, 가교 밀도가 적더라도 충분한 복소 탄성률을 얻을 수 있다. 그 때문에, 고무 조성물의 복소 탄성률 및 내균열 성장성을 향상시킬 수 있다.
1,2-신디오택틱 폴리부타디엔 결정의 융점은 180℃ 이상인 것이 바람직하고, 190℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 융점이 180℃ 미만이면, 프레스에 있어서의 타이어의 가류 중에 결정이 용융되어, 경도가 저하되는 경향이 있다. 또한, 1,2-신디오택틱 폴리부타디엔 결정의 융점은 220℃ 이하인 것이 바람직하고, 210℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 융점이 220℃를 넘으면, BR의 분자량이 커지기 때문에, 고무 조성물 중에 있어서 분산성이 악화되는 경향이 있다.
SPB 함유 BR(a) 중에 있어서, 비등 n-헥산 불용물의 함유량은, 2.5 질량% 이상인 것이 바람직하고, 8 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 함유량이 2.5 질량% 미만이면, 고무 조성물의 충분한 경도를 얻을 수 없는 경향이 있다. 또한, 비등 n-헥산 불용물의 함유량은 22 질량% 이하인 것이 바람직하고, 20 질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 18 질량% 이하인 것이 더욱 바람직하다. 함유량이 22 질량%를 넘으면, BR 자체의 점도가 높아, 고무 조성물 중에 있어서의 BR 및 필러의 분산성이 악화되는 경향이 있다. 여기서, 비등 n-헥산 불용물이란, SPB 함유 BR 중에 있어서의 1,2-신디오택틱 폴리부타디엔을 나타낸다.
SPB 함유 BR(a) 중에 있어서, 1,2-신디오택틱 폴리부타디엔 결정의 함유량은 2.5 질량% 이상이며, 바람직하게는 10 질량% 이상이다. 함유량이 2.5 질량% 미만이면, 고무 경도가 불충분하다. 또한, BR 중에 있어서, 1,2-신디오택틱 폴리부타디엔 결정의 함유량은 20 질량% 이하이며, 바람직하게는 18 질량% 이하이다. 함유량은 20 질량%를 넘으면, BR이 고무 조성물 중에 분산되기 어려워, 가공성이 악화된다.
디엔계 고무 성분(A) 중에 있어서의 SPB 함유 BR(a)의 함유량은, 고무 경도 및 균열 성장성에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 10 질량% 이상이며, 12 질량% 이상이 바람직하고, 15 질량% 이상이 보다 바람직하다. 또한, 디엔계 고무 성분 중에 있어서의 SPB 함유 BR(a)의 함유량은, 파단시 신장이 향상되고, 또한 tanδ의 악화를 방지할 수 있다고 하는 점에서, 60 질량% 이하이며, 50 질량% 이하가 바람직하고, 45 질량% 이하가 보다 바람직하다.
이러한 신디오택틱 결정을 포함하는 폴리부타디엔으로서는, 우베코산(주) 제조의 VCR-303, 412, 617 등을 들 수 있다.
상기 변성 BR로서는, 리튬 개시제에 의해 1,3-부타디엔의 중합을 행한 후, 주석 화합물을 첨가함으로써 얻어지며, 또한 변성 BR 분자의 말단이 주석-탄소 결합으로 결합되어 있는 것이 바람직하다.
리튬 개시제로서는, 알킬리튬, 아릴리튬, 비닐리튬, 유기 주석리튬 및 유기 질소리튬 화합물 등의 리튬계 화합물이나, 리튬 금속 등을 들 수 있다. 상기 리튬 개시제를 변성 BR의 개시제로 함으로써, 높은 비닐, 낮은 시스 함유량의 변성 BR을 제작할 수 있다.
주석 화합물로서는, 사염화주석, 부틸주석트리클로라이드, 디부틸주석디클로라이드, 디옥틸주석디클로라이드, 트리부틸주석클로라이드, 트리페닐주석클로라이드, 디페닐디부틸주석, 트리페닐주석에톡시드, 디페닐디메틸주석, 디톨릴주석클로라이드, 디페닐주석디옥타노에이트, 디비닐디에틸주석, 테트라벤질주석, 디부틸주석디스테아레이트, 테트라알릴주석, p-트리부틸주석스티렌 등을 들 수 있으며, 이들 주석 화합물은, 단독으로 이용하더라도 좋고, 2종 이상을 조합시켜 이용하더라도 좋다.
변성 BR 중의 주석 원자의 함유율은 50 ppm 이상이 바람직하고, 60 ppm 이상이 보다 바람직하다. 주석 원자의 함유율이 50 ppm 미만이면, 변성 BR 중의 카본 블랙의 분산을 촉진하는 효과가 작아, tanδ가 증대되어 버리는 경향이 있다. 또한, 주석 원자의 함유율은 3000 ppm 이하가 바람직하고, 2500 ppm 이하가 보다 바람직하고, 250 ppm 이하가 더욱 바람직하다. 주석 원자의 함유율이 3000 ppm을 넘으면, 혼련물이 잘 합쳐지지 않아, 엣지가 가지런하게 되지 않기 때문에, 가공성이 악화되는 경향이 있다.
변성 BR의 분자량 분포(Mw/Mn)는 2 이하가 바람직하고, 1.5 이하가 보다 바람직하다. 변성 BR의 Mw/Mn이 2를 넘으면, 카본 블랙의 분산성이 악화되어, tanδ가 증대되는 경향이 있다.
변성 BR의 비닐 결합량은 5 중량% 이상이 바람직하고, 7 중량% 이상이 보다 바람직하다. 변성 BR의 비닐 결합량이 5 중량% 미만이면, 변성 BR을 중합(제조)하는 것은 곤란한 경향이 있다. 또한, 변성 BR의 비닐 결합량은 50 중량% 이하가 바람직하고, 20 중량% 이하가 보다 바람직하다. 변성 BR의 비닐 결합량이 50 중량%를 넘으면, 카본 블랙의 분산성이 악화되어, tanδ가 증대되는 경향이 있다.
이러한 변성 BR로서는, 예컨대, 니혼제온(주) 제조의 BR1250H(주석 변성), 스미토모카가쿠코교(주) 제조의 S 변성 폴리머(실리카 변성) 등을 들 수 있다.
이들 각종 BR 중에서도, 특히 카본 블랙과의 결합력이 높고, 저발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서 BR1250H 등의 주석 변성 BR을 이용하는 것이 바람직하다.
디엔계 고무 성분에 있어서 상기 각종 부타디엔 고무를 함유하는 경우의 함유량은, 복소 탄성률 및 가공성이 우수하고, 리버젼을 막는다고 하는 점에서 30 질량% 이하가 바람직하고, 25 질량% 이하가 보다 바람직하고, 20 질량% 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 내균열 성장성이 우수하다고 하는 점에서 15 질량% 이상이 바람직하고, 20 질량% 이상이 보다 바람직하다.
본 발명의 고무 조성물은 황(A)을 함유한다. 한편, 본 발명에 있어서의 황(A)이란, 가류제로서 함유하는 황에 있어서의 순황 성분을 말하며, 가류 촉진제 등에 포함되는 황 성분은 포함하지 않는 것으로 한다. 또한, 황(A)으로서는, 고무 공업에 있어서 일반적으로 이용되는 불용성 황을 적합하게 이용할 수 있다.
황(A)의 함유량은, 고무 경도가 향상되어 양호하다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, 1.5 질량부 이상이며, 2.0 질량부 이상이 바람직하고, 2.2 질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 황의 함유량은, 주행 중의 산화 열화에 의해 가교 밀도가 상승하여, 파단시 신장이 저하됨으로써 고무 조성물의 내구성이 저하되는 것을 막는다고 하는 점, 통상 3.0 질량부 이하인 플라이 배합의 황 함유량보다도 많이 황을 함유하면, 본 발명의 고무 조성물에 함유하는 황이 플라이에 유입되고, 그 결과, 플라이에 있어서의 토핑 고무와 섬유 코드와의 접착이 저하되어 타이어의 내구성이 저하되는 것을 막는다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, 2.9 질량부 이하이며, 2.8 질량부 이하가 바람직하고, 2.7 질량부 이하가 보다 바람직하다. 한편, 황(A)으로서 불용성 황을 이용하는 경우, 황의 함유량은 오일분을 제외한 순황분의 함유량을 나타낸다.
본 발명의 고무 조성물은 (B) 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 함유한다. 이들 수지(B)는 고무 조성물의 복소 탄성률을 향상시키는 역할, 플라이에 있어서의 코드 접착성의 열화를 방지하는 역할을 한다.
변성 레조르신 수지란, 하기 식 (1)과 같이 레조르신 축합물을 알킬화한 것을 들 수 있다. 식 중의 R은 알킬기, 예컨대 탄소수 1?12의 알킬기이며, 또한 식 중의 n은 1 이상의 정수이다. 변성 레조르신 수지로서는, 예컨대, 레조르신?알킬페놀?포르말린 공중합체(스미토모카가쿠코교(주) 제조의 수미카놀(Sumikanol) 620 등), 레조르신?포르말린 반응물 페나콜라이트(Penacolite) 수지(인도스펙사 제조의 1319S 등) 등을 들 수 있다.
Figure pat00001
크레졸 수지란, 하기 식 (2)로 표시되는 화합물을 말한다. 식 중의 n은 1 이상의 정수이다.
Figure pat00002
크레졸 수지로서는, 상기 식 (2) 중의 메틸기가, 오르토 위치에 있는 오르토 크레졸 수지, 메타 위치에 있는 메타 크레졸 수지, 파라 위치에 있는 파라 크레졸 수지 및 오르토 위치, 메타 위치, 파라 위치의 혼합물인 크레졸 수지를 들 수 있다. 그 중에서도, 약품 연화점이 100℃ 부근(92?107℃)이기 때문에, 상온에서는 고체이지만, 고무 혼련시에 액체이므로 분산되기 쉽다는 점, 또한 본 발명에서 이용되는 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르(HMMPME)의 부분 축합물과의 반응 개시 온도가 130℃ 부근으로 타이어 가류 온도(145?190℃) 이하로 적절하다고 하는 점에서 메타 크레졸 수지가, 또한, 높은 복소 탄성률을 얻을 수 있다고 하는 점에서 오르토 위치, 메타 위치, 파라 위치의 혼합물인 크레졸 수지가 바람직하다.
변성 크레졸 수지란, 크레졸 수지 말단의 메틸기를 수산기로 변성한 것, 크레졸 수지의 반복 단위의 일부를 알킬화한 것을 들 수 있다.
(B) 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 함유량은, 파단시 신장 및 코드 접착성의 방지에 있어서 우수하고, 적절한 복소 탄성률을 얻을 수 있다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여 1.0 질량부 이상이며, 코드 접착성의 방지에 있어서 더욱 우수하다고 하는 점에서 1.2 질량부 이상이 바람직하고, 1.5 질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 함유량은, 파단시 신장 및 저발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여 4.0 질량부 이하이며, 파단시 신장이 더욱 우수하다고 하는 점에서 3.0 질량부 이하가 바람직하고, 2.5 질량부 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 고무 조성물은, 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르(HMMPME)의 부분 축합물 또는 헥사메톡시메틸올멜라민(HMMM)의 부분 축합물(C)을 함유한다. HMMPME의 부분 축합물이란, 하기 식 (3)으로 표시되는 것을 말한다. 또한, HMMM의 부분 축합물이란, 하기 식 (4)로 표시되는 것을 말한다.
Figure pat00003
Figure pat00004
식 (3) 및 식 (4) 중의 n은 1?3의 정수이다.
HMMPME의 부분 축합물 또는 HMMM의 부분 축합물(C)의 함유량은, 파단시 신장 및 복소 탄성률에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 고무 성분 100 질량부에 대하여 0.7 질량부 이상이며, 1.0 질량부 이상이 바람직하고, 1.2 질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, HMMPME의 부분 축합물 또는 HMMM의 부분 축합물(C)의 함유량은, 파단시 신장 및 저발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 고무 성분 100 질량부에 대하여 3 질량부 이하이며, 2.5 질량부 이하가 바람직하고, 2.0 질량부 이하가 보다 바람직하다.
상기 HMMPME의 부분 축합물 또는 HMMM의 부분 축합물 이외의 메틸렌 도너로서 헥사메틸렌테트라민(HMT)이 알려져 있지만, HMT는 가류 중에 비드 에이펙스 및 플라이와의 접착성을 저해하는 암모니아를 방출하기 때문에, 본 발명의 고무 조성물에 있어서는 함유하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 고무 조성물은 (D) 실리카를 함유한다.
상기 실리카(D)의 함유량은, 파단시 신장에 있어서 우수하고, 내구성이 우수하다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, 5 질량부 이상이며, 7 질량부 이상이 바람직하고, 10 질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 실리카(D)의 함유량은, 복소 탄성률 및 시트 압연성(가공성)에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, 30 질량부 이하이며, 25 질량부 이하가 바람직하고, 20 질량부 이하가 보다 바람직하다.
실리카(D)의 질소 흡착 비표면적(N2SA)은, 파단시 신장에 있어서 우수하고, 저발열성이 우수하다고 하는 점에서, 50 ㎡/g 이상이 바람직하고, 70 ㎡/g 이상이 보다 바람직하고, 80 ㎡/g 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 실리카(D)의 질소 흡착 비표면적(N2SA)은, 저발열성 및 파단시 신장에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 250 ㎡/g 이하가 바람직하고, 240 ㎡/g 이하가 보다 바람직하고, 230 ㎡/g 이하가 더욱 바람직하다.
본 발명의 고무 조성물은 (E) 특정의 카본 블랙을 함유한다.
상기 카본 블랙(E)의 함유량은, 복소 탄성률, 파단시 신장 및 통전성에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, 10 질량부 이상이며, 20 질량부 이상이 바람직하고, 30 질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 카본 블랙의 함유량은, 파단시 신장 및 저발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서, 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여, 50 질량부 이하이며, 48 질량부 이하가 바람직하고, 45 질량부 이하가 보다 바람직하다.
카본 블랙(E)의 질소 흡착 비표면적(N2SA)은, 파단시 신장에 있어서 우수하고, 내구성이 우수하다고 하는 점에서, 38 ㎡/g 이상이며, 60 ㎡/g 이상이 바람직하고, 70 ㎡/g 이상이 보다 바람직하다. 또한, 카본 블랙(E)의 질소 흡착 비표면적(N2SA)은, 저발열성 및 가공성이 우수하다고 하는 점에서, 125 ㎡/g 이하이며, 120 ㎡/g 이하가 바람직하고, 110 ㎡/g 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 고무 조성물은, 상기 디엔계 고무 성분, 황(A), 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 화합물(B), 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르의 부분 축합물 또는 헥사메톡시메틸올멜라민의 부분 축합물(C), 실리카(D) 및 카본 블랙(E) 이외에도, 통상 고무 공업에서 사용되는 배합제, 예컨대, 실란 커플링제, 오일 등의 각종 연화제, 각종 노화 방지제, 산화아연, 스테아린산, 각종 가류 촉진제 등을 적절하게 함유할 수 있다.
본 발명의 고무 조성물에는, 또한 실란 커플링제를 병용하는 것이 바람직하다. 특히 상기 실리카의 함유량이 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여 15 질량부를 넘는 경우는, 실리카의 응집을 억제할 수 있다는 점에서 병용하는 것이 바람직하다.
실란 커플링제로서는, 특별히 제한은 없고, 타이어 공업에서 종래부터 고무 조성물 중에 실리카와 함께 배합되고 있는 것이라면 사용할 수 있으며, 구체적으로는, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설피드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라설피드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)테트라설피드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라설피드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라설피드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)테트라설피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리설피드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)트리설피드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)트리설피드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)트리설피드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)트리설피드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)트리설피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디설피드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)디설피드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)디설피드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)디설피드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)디설피드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)디설피드, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설피드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설피드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설피드, 2-트리메톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일테트라설피드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라설피드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸테트라설피드, 3-트리에톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설피드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설피드 등의 설피드계, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란 등의 머캅토계, 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 클로로계 등을 들 수 있고, 이들 실란 커플링제는 단독으로 이용하더라도 좋고, 2종 이상을 조합시켜 이용하더라도 좋다. 그 중에서도, 비스-(3-트리에톡시실릴프로필)-테트라설피드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디설피드 등이 적합하게 이용된다.
실란 커플링제를 배합하는 경우, 실란 커플링제의 함유량은, 가공성 및 발열성이 우수하다는 점에서, 실리카 100 질량부에 대하여 6 질량부 이상이 바람직하고, 8 질량부 이상이 보다 바람직하다. 또한, 실란 커플링제의 함유량은, 실란 커플링제를 과도하게 배합하면, 잉여 커플링제가 황을 방출하여, 고무를 과도하게 가교하기 때문에 고무 조성물이 지나치게 딱딱하게 되어, 파단시 신장이 저하되는 경향이 있고, 또 비용도 비싸지기 때문에 실리카 100 질량부에 대하여 12 질량부 이하가 바람직하고, 10 질량부 이하가 보다 바람직하다.
본 발명의 고무 조성물은 일반적인 방법으로 제조된다. 즉, 벤버리 믹서나 니이더, 오픈 롤 등으로 상기 고무 성분, 필요에 따라서 그 밖의 배합제를 혼련하고, 그 후 가류함으로써, 본 발명의 비드 에이펙스/플라이 사이 스트립층용 고무 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 고무 조성물은, 적절한 고무 경도(복소 탄성률)를 지니고, 파단시 신장, 내균열 성장성이 우수한 고무 조성물이며, 또한 폴리에스테르제 플라이 코드와 플라이 토핑 고무와의 접착의 열화를 방지할 수 있는 고무 조성물이므로, 타이어 부재 중에서도, 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층에 사용함으로써, 비드 에이펙스의 경도를 높게 함으로써 얻어지는 타이어의 조종 안정성 및 핸들링 안정성을 저하시키는 일 없이, 왜곡 집중과 그것에 동반하는 발열에 의한 비드 에이펙스와 플라이와의 분리를 방지할 수 있어, 내구성이 우수한 타이어를 얻을 수 있다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명의 타이어에 있어서의 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층에 관해서 설명한다.
본 발명에 있어서의 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층의 타이어에 있어서의 대표적인 양태로서는, 본 발명의 고무 조성물을 포함하는 스트립 에이펙스가 비드 에이펙스와 플라이의 사이에 배치된 양태(도 1?도 4), 또는 비드 에이펙스가 비드 에이펙스의 타이어 반경 방향 외측의 선단을 포함하는 외층과 비드 코어 측의 베이스층의 2층 구조를 포함하는 비드 에이펙스이며, 상기 외층이 본 발명의 고무 조성물을 포함하는 양태(도 5?도 9)를 들 수 있지만, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 고무 조성물을 포함하는 스트립 에이펙스가 비드 에이펙스와 플라이의 사이에 배치된 양태(도 1?도 4)에 관해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 고무 조성물을 포함하는 스트립 에이펙스(11)를 비드 에이펙스(4)의 인너라이너(6) 측의 측면과 제1 플라이(1)의 사이에 배치한 타이어 비드부의 부분 단면도이다. 여기서, 도 1에 있어서의 스트립 에이펙스(11)는, 비드 에이펙스(4)의 인너라이너(6) 측에 배치되어 있고, 비드 코어(5)의 림(R) 측의 끝에서부터 비드 에이펙스(4)의 타이어 반경 방향 외측의 선단 A까지의 높이 H를 100으로 한 경우의 스트립 에이펙스(11)의 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)는 40 이상, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)는 5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)가 40 미만인 경우는, 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D2)를 커버할 수 없어, 내구성을 향상시킬 수 없는 경향이 있다. 또한, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)가 5 미만인 경우는, 비드 에이펙스의 선단과 플라이와의 분리 발생 부위(도 10의 D3)에 있어서의 분리를 방지할 수 없는 경향이 있다.
한편, 도 1에 도시하는 비드 부위의 구조는, 트레드 방향에서부터 연신되어 비드 에이펙스(4)의 인너라이너(6) 측을 경유하여 비드 코어(5) 주위를 돌고, 비드 에이펙스(4)의 클린치(9) 측의 측면 도중까지 접혀 꺾인 구조를 갖는 제1 플라이(1)와, 이 제1 플라이(1)의 외측에 배치되어, 트레드 방향에서부터 연신되어 비드 에이펙스(4)의 인너라이너(6) 측을 경유하여 비드 코어(5) 주위를 돌고, 또한 클린치(9) 및 사이드월(8)을 따라서 타이어의 최대 폭 위치까지 연신된 제2 플라이(2)의 2 플라이 구조인 경우이다. 플라이의 구조는 특별히 한정되는 것은 아니며, 상기 어느 한 플라이만을 포함하는 1 플라이 구조 등으로 할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 고무 조성물을 포함하는 스트립 에이펙스(12)를 비드 에이펙스(4)의 클린치(9) 측의 측면과 제1 플라이(1)의 사이에 배치한 타이어의 비드부의 부분 단면도이다. 여기서, 도 2에 있어서의 스트립 에이펙스(12)는, 비드 에이펙스(4)의 클린치(9) 측에 배치되어 있고, 상기한 높이 H를 100으로 한 경우의 스트립 에이펙스(12)의 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)는 40 이상, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)는 5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)가 40 미만인 경우는, 비드 에이펙스와 플라이의 클린치 측(감아올리는 측)과의 분리 발생 부위(도 10의 D1)를 커버할 수 없어, 내구성을 향상시킬 수 없는 경향이 있다. 또한, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)가 5 미만인 경우는, 비드 에이펙스의 선단과 플라이와의 분리 발생 부위(도 10의 D3)에 있어서의 분리를 방지할 수 없는 경향이 있다.
한편, 도 2에 있어서의 플라이는 상기 도 1의 플라이와 마찬가지지만, 도 2에 도시하는 것과 같이 비드 에이펙스(4)에 인접하는 플라이(1)가, 비드 코어(5) 주위를 돌아, 비드 에이펙스(4)의 클린치(9) 측의 측면 도중까지 접혀 꺾인 구조를 갖는 경우, 상기 플라이의 종단부에 스트립 에이펙스(12)가 배치되어 있는 것이, 비드 에이펙스와 플라이의 클린치 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D1)에 있어서의 분리를 효과적으로 방지할 수 있다고 하는 점에서 바람직하다.
도 3은 본 발명의 고무 조성물을 포함하는 스트립 에이펙스(13 및 14)를, 비드 에이펙스(4)의 인너라이너(6) 측의 측면과 제1 플라이(1)의 사이(스트립 에이펙스(13)) 및 클린치(9) 측의 측면과 플라이의 사이(스트립 에이펙스(14))에 배치한 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다. 여기서, 도 3에 있어서의 스트립 에이펙스(13)는, 비드 에이펙스(4)의 인너라이너(6) 측에 배치되어 있고, 상기한 높이 H를 100으로 한 경우의 스트립 에이펙스(13)의 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)는 40 이상, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)는 5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)가 40 미만인 경우는, 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D2)를 커버할 수 없어, 내구성을 향상시킬 수 없는 경향이 있다. 또한, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)가 5 미만인 경우는, 비드 에이펙스의 선단과 플라이와의 분리 발생 부위(도 10의 D3)에 있어서의 분리를 방지할 수 없는 경향이 있다. 또한, 도 4에 있어서의 스트립 에이펙스(14)는, 비드 에이펙스의 클린치(9) 측에 배치되어 있고, 상기한 높이 H를 100으로 한 경우의 스트립 에이펙스(14)의 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)는 40 이상, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)는 5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)가 40 미만인 경우는, 비드 에이펙스와 플라이의 클린치 측(감아올리는 측)과의 분리 발생 부위(도 10의 D1)를 커버할 수 없어, 내구성을 향상시킬 수 없는 경향이 있다. 또한, 선단 A에서 트레드 방향으로의 높이(h2)가 5 미만인 경우는, 비드 에이펙스의 선단과 플라이와의 분리 발생 부위(도 10의 D3)에 있어서의 분리를 방지할 수 없는 경향이 있다.
도 4는, 본 발명의 고무 조성물을 포함하는 스트립 에이펙스(15 및 16)를, 비드 에이펙스의 인너라이너(6) 측의 측면과 플라이의 사이(스트립 에이펙스(15)) 및 클린치(9) 측의 측면과 플라이의 사이(스트립 에이펙스(16))에 배치한 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다. 여기서, 도 4에 도시하는 스트립 에이펙스(15)는, 비드 에이펙스(4)의 인너라이너(6) 측에 배치되어 있고, 비드 에이펙스(4)의 타이어 반경 방향 외측의 선단 A 부분에는 배치되어 있지 않다. 또한, 스트립 에이펙스(16)는, 비드 에이펙스(3)의 클린치(9) 측에 배치되어 있고, 비드 에이펙스(4)의 타이어 반경 방향 외측의 선단 A 부분에는 배치되어 있지 않다. 이 경우라도, 비드 에이펙스와 플라이의 클린치 측(감아올리는 측)과의 분리 발생 부위(도 10의 D1) 및 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D2)에 있어서의 분리에 대해서는 방지할 수 있기 때문에, 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있다. 한편, 한쪽의 스트립 에이펙스를 도 1 또는 도 2에 도시하는 스트립 에이펙스와 같이 하더라도 좋다.
한편, 도 3 및 도 4에 있어서의 플라이는 상기 도 1의 플라이와 마찬가지이며, 또한, 도 3 및 도 4에 있어서도 비드 에이펙스에 인접하는 플라이의 구조가, 비드 코어(5) 주위를 돌아, 비드 에이펙스의 클린치 측의 측면 도중까지 접혀 꺾인 구조를 갖는 경우, 상기 플라이의 종단부에 스트립 에이펙스(14 또는 16)가 배치되어 있는 것이, 왜곡 집중하는 플라이의 종단부를 비드 에이펙스에 직접 접착시키지 않고, 왜곡 분산할 수 있다고 하는 점에서 바람직하다.
본 발명의 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층을 본 발명의 고무 조성물을 포함하는 스트립 에이펙스로 하는 양태의 경우, 상기 스트립 에이펙스의 평균 두께는 왜곡 완화를 할 수 있고, 또 플라이 토핑 고무와 코드에 대한 접착성을 향상시킨다고 하는 점에서 0.5 ㎜ 이상이 바람직하고, 0.7 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 0.8 ㎜ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 스트립 에이펙스의 평균 두께는 발열성을 억제하고, 조종 안정성을 손상하지 않는다고 하는 점에서 2.0 ㎜ 이하가 바람직하고, 1.5 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 1.3 ㎜ 이하가 더욱 바람직하다.
이상의 양태는, 종래의 비드 에이펙스에 그대로 적용하는 양태인데, 이어서 비드 에이펙스 자체를 2개 이상의 파트(2층 구조, 다층 구조)로 하여, 외층을 본 발명의 고무 조성물로 형성하는 양태에 관해서 설명한다. 즉, 비드 에이펙스를 비드 에이펙스의 타이어 반경 방향 외측의 선단부를 포함하는 외층과 비드 코어 측의 베이스층의 2층 구조를 포함하는 비드 에이펙스를 듀얼 압출기로 작성하여, 이 외층에 본 발명의 고무 조성물을 사용하는 양태이다(도 5?도 9).
도 5?도 7은, 비드 에이펙스(4)의 타이어 반경 방향 외측의 선단 A를 포함하고, 인너라이너(6) 측의 측면을 따라서 형성되는 외층(17a?17c)과 비드 코어 측의 베이스층(4b)의 2층 구조를 포함하는 비드 에이펙스(4)로 하고, 이 외층(17a?17c)에 본 발명의 고무 조성물을 사용한 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다. 여기서, 도 5?도 7에 있어서의 비드 에이펙스의 외층(17a?17c)은, 비드 에이펙스(4)의 타이어 반경 방향의 선단 A에서, 인너라이너(6) 측의 측면을 따라서 형성되어 있고, 상기한 높이 H를 100으로 한 경우의 외층(17)의 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)는 40 이상으로 하는 것이 바람직하다. 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)가 40 미만인 경우는, 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D2)를 커버할 수 없어, 내구성을 향상시킬 수 없는 경향이 있다.
도 6에 있어서의 외층(17b)은 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D2)에 있어서의 층 두께를 두껍게 한 경우를 도시한다. 또한, 도 7에 있어서의 외층(17c)은 비드 에이펙스와 플라이의 클린치 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D1)에 있어서의 층 두께를 두껍게 한 경우를 나타낸다. 이와 같이 특정 부위에 있어서의 외층의 두께를 두껍게 한 경우, 저발열성을 악화시키는 일 없이, 두껍게 한 부위에 있어서의 분리의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다는 점에서 바람직하다.
도 8은 인너라이너(6) 측의 측면을 따라서 형성되는 외층(17d)과 비드 코어 측의 베이스층(4b)의 2층 구조를 포함하는 비드 에이펙스(4)로 하고, 이 외층(17d)에 본 발명의 고무 조성물을 사용한 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다. 이 외층(17d)은, 비드 에이펙스(4)의 타이어 반경 방향 외측의 선단 A를 포함하지 않는다. 이 경우라도, 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D2)에 있어서의 분리에 대해서는 방지할 수 있기 때문에, 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 5?도 8에 있어서의 플라이는 상기 도 1의 플라이와 마찬가지이다.
도 9는 비드 에이펙스(3)의 타이어 반경 방향 외측의 선단 A를 포함하고, 인너라이너 측의 측면 및 클린치 측의 측면의 양 측면을 따라서 형성된 외층(18)과 비드 에이펙스(4)를 비드 코어 측의 베이스층(4b)의 2층 구조를 포함하는 비드 에이펙스로 하고, 이 외층(18)에 본 발명의 고무 조성물을 사용한 타이어의 비드부에 있어서의 비드 및 플라이의 부분 단면도이다. 여기서, 도 9에 있어서의 비드 에이펙스(4)의 외층(190은, 비드 에이펙스(4)의 타이어 반경 방향의 선단 A에서, 인너라이너(6) 측의 측면 및 클린치(9) 측의 측면의 양 측면을 따라서 형성되어 있다. 상기한 높이 H를 100으로 한 경우의 인너라이너(6) 측의 층의 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)는 40 이상으로 하는 것이 바람직하다. 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)가 40 미만인 경우는, 비드 에이펙스와 플라이의 인너라이너 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D2)를 커버할 수 없어, 내구성을 향상시킬 수 없는 경향이 있다. 또한, 상기한 높이 H를 100으로 한 경우의 클린치(9) 측의 층의 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)는 40 이상으로 하는 것이 바람직하다. 선단 A에서 비드 코어(5) 방향으로의 높이(h1)가 40 미만인 경우는, 비드 에이펙스와 플라이의 클린치 측(감아올리는 측)과의 분리 발생 부위(도 10의 D1)를 커버할 수 없어, 내구성을 향상시킬 수 없는 경향이 있다.
한편, 도 9에 있어서의 플라이는 상기 도 1의 플라이와 마찬가지이지만, 도 9에 도시하는 것과 같이 비드 에이펙스(4)에 인접하는 플라이(1)의 구조가, 비드 코어(5) 주위를 돌아, 비드 에이펙스(4)의 클린치(9) 측의 측면 도중까지 접혀 꺾인 구조를 갖는 경우, 상기 플라이의 종단부에 클린치 측의 측면의 층이 형성되어 있는 것이, 비드 에이펙스와 플라이의 클린치 측과의 분리 발생 부위(도 10의 D1)에 있어서의 분리를 효과적으로 방지할 수 있다고 하는 점에서 바람직하다.
본 발명의 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층을 2층 구조의 비드 에이펙스의 외층으로 하는 경우, 상기 외층의 평균 두께는 왜곡 분산 및 플라이 코드와의 접착성에 있어서 우수하다고 하는 점에서 0.2 ㎜ 이상이 바람직하고, 0.3 ㎜ 이상이 보다 바람직하고, 0.5 ㎜ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 두께는 저발열성에 있어서 우수하다고 하는 점에서 2.0 ㎜ 이하가 바람직하고, 1.5 ㎜ 이하가 보다 바람직하고, 1.0 ㎜ 이하가 더욱 바람직하다.
본 발명의 타이어는, 본 발명의 브레이커/플라이 사이 고무층용 고무 조성물을 이용하여 통상의 방법으로 제조된다. 즉, 본 발명의 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층을 비드 에이펙스로서 적용하는 경우, 필요에 따라서 상기 배합제를 함유한 본 발명의 고무 조성물을, 미가류의 단계에서 전술한 각 스트립 에이펙스의 형상에 맞춰 압출 가공하여, 타이어 성형기 상에서 통상의 방법으로 성형함으로써, 미가류 타이어를 형성한다. 또한, 본 발명의 비드 에이펙스/플라이 사이 고무층을 2층 구조의 비드 에이펙스의 외층으로 하는 경우, 비드 에이펙스의 외층의 형상에 맞춰 압출 가공하여, 타이어 성형기 상에서 성형하거나 하여, 미가류 타이어를 형성한다. 이들 미가류 타이어를 가류기 속에서 가열 가압하여, 승용차용 등의 통상의 타이어나, 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 연료 전지 차, 트럭?버스용 등의 고하중 타이어, 고내압 타이어 등을 제조한다.
[실시예]
본 발명을 실시예에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
이하에 실시예 및 비교예에 있어서 이용한 각종 약품을 정리하여 나타낸다.
천연 고무(NR): TSR20
이소프렌 고무(IR): 니혼제온(주) 제조의 Nipol IR2200
유화 중합 SBR(E-SBR): 니혼제온(주) 제조의 Nipol 1502(스티렌 단위량: 23 질량%)
용액 중합 변성 스티렌부타디엔 고무(변성 S-SBR): JSR(주) 제조의 HPR340(결합 스티렌량 10 중량%, 비닐량 42 중량%, 알콕시실란으로 커플링하여, 말단에 도입)
하이시스 1,4-폴리부타디엔 고무(하이시스 BR): 우베코산(주) 제조의 BR150B(시스-1,4 결합 함량: 96%)
변성 부타디엔 고무(변성 BR): 니혼제온(주) 제조의 BR1250H(개시제로서 리튬을 이용하여 중합, 비닐 결합량: 10?13 질량%, Mw/Mn: 1.5, 주석 원자의 함유량: 250 ppm)
실리카 1: 로디아재팬(주) 제조의 실리카 Z115Gr(N2SA: 115 ㎡/g)
실리카 2: 데구사(Degussa)사 제조의 울트라실 VN3(N2SA: 175 ㎡/g)
카본 블랙 1: Jiangxi Black Cat사 제조의 Carbon black N326(N326, N2SA: 78 ㎡/g)
카본 블랙 2: OCI Company 제조의 Dush Black N219(N219, N2SA: 105 ㎡/g)
카본 블랙 3: Jiangxi Black Cat사 제조의 Carbon Black N660(N660, N2SA: 35 ㎡/g)
카본 블랙 4: Columbian Carbon사 제조의 Statex N121(N121, N2SA: 137 ㎡/g)
실란 커플링제: 데구사사 제조의 Si69(비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설피드)
오일: H&R사 제조의 VIVATEC400(TDAE 오일)
노화 방지제: 오우치신코카가쿠코교(주) 제조의 노화 방지제 224
스테아린산: 니혼유시(주) 제조의 스테아린산
산화아연: 미쓰이킨조쿠코교(주) 제조의 아연화(亞鉛華) 1호
불용성 황: 플렉시스사 제조의 크리스텍스 OT20(순황분 80 질량% 및 오일분 20 질량% 포함하는 불용성 황)
가류 촉진제: 오우치신코카가쿠코교(주) 제조의 노크셀라(Nocceler) NS(N-tert-부틸-2-벤조티아질설펜아미드)
변성 레조르신 수지: 다오카카가쿠코교(주) 제조의 수미카놀 620(화학식을 이하에 나타낸다)
Figure pat00005
(식 중, R은 옥틸기이다)
메타크레졸 수지(1): 다오카카가쿠코교(주) 제조의 수미카놀 610(화학식을 이하에 나타낸다)
Figure pat00006
(식 중, n=16?17이다)
크레졸 수지(2): 스미토모베이크라이트주식회사 제조의 PR-X11061(화학식을 이하에 나타낸다)
Figure pat00007
(식 중, n=5?15이며, 메틸기는 오르토 위치, 메타 위치, 파라 위치의 혼합물이다)
헥사메톡시메틸올멜라민펜타메틸에테르(HMMPME)의 부분 축합물: 다오카카가쿠코교(주) 제조의 수미카놀 507A(실리카와 오일 35 질량% 함유, 원료가 액체이기 때문에, 실리카에 흡착시키고 있다)
헥사메톡시메틸올멜라민(HMMM)의 부분 축합물: 스미토모카가쿠코교(주) 제조의 수미카놀 508(실리카와 오일 35 질량% 함유)
헥사메틸렌테트라민(HMT): 오우치신코카가쿠코교(주) 제조의 노크셀라 H
실시예 1?22 및 비교예 1?14
표 1 및 표 2에 나타내는 배합 내용 중, 불용성 황 및 가류 촉진제를 제외한 각종 약품을 벤버리 믹서로 혼련하였다. 얻어진 혼련물을 180℃에서 배출하고, 이것에 불용성 황 및 가류 촉진제를 가하여, 오픈 롤로 혼련하고, 105℃에서 배출함으로써 미가류 고무 조성물을 얻었다. 미가류 고무 조성물을 170℃, 12분간 가류함으로써 시험편을 제작하고, 얻어진 시험편을 이용하여 이하에 나타내는 시험을 하였다. 또한, 상기 미가류 고무 조성물을 도 3에 도시하는 스트립 에이펙스의 형상(평균 두께: 1.0 ㎜, 스트립 에이펙스(13)의 h1: 60, h2: 15, 스트립 에이펙스(14)의 h1: 60, h2: 15)으로 단일 고무 압출기를 이용하여 성형하고, 다른 타이어 부재와 접합시켜 미가류 타이어를 형성하고, 150℃의 조건하에서 35분간 프레스 가류하여, 실시예 1?17 및 비교예 1?16의 시험용 타이어(사이즈: 225/40R18 92Y XL)를 제조하여, 이하에 나타내는 시험을 하였다. 한편, 각 시험용 타이어에 있어서의 플라이는 도 3에 도시하는 2 플라이 구조로 하고, 제1 플라이에 이용한 토핑 고무 조성물에 있어서의 순황 성분의 고무 성분 100 질량부에 대한 함유량은 3.0 질량부이며, 상기 고무 조성물의 E*는 3.5로 하고, 또한, 비드 에이펙스에 이용한 고무 조성물에 있어서의 순황 성분의 고무 성분 100 질량부에 대한 함유량은 5.0 질량부이며, 상기 고무 조성물의 E*는 40으로 하였다.
실시예 23 및 24
미가류 고무 조성물을 도 5(실시예 23) 및 도 9(실시예 24)에 도시하는 2층 구조의 비드 에이펙스가 되도록, 비드 에이펙스 배합의 미가류 고무 조성물과 함께, 듀얼 2층 압출기를 이용하여 성형한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 같은 식으로 시험용 타이어를 제조하여, 이하에 나타내는 시험을 하였다.
<점탄성 시험>
제작한 시험편을 폭 4 ㎜, 길이 40 ㎜, 두께 2 ㎜로 잘라내어, (주)이와모토세이사쿠쇼 제조의 점탄성 측정기로 복소 탄성률(E*) 및 손실 탄젠트(tanδ)의 점탄성 물성을 측정하였다. 측정 조건은, 초기 왜곡 10%, 동적 변형 2%, 진동 주파수 10 Hz, 온도 70℃로 하였다. E*의 값은 4?8 MPa인 것이 조종 안정성 및 내분리성(왜곡 분산성)에 있어서 우수함을 나타낸다. 또한, tanδ의 값이 작을수록 저발열성에 있어서 우수함을 나타낸다.
<인장 시험(파단시 신장)>
JIS K6251에 준하여, 3호 덤벨을 이용하여 인장 시험을 실시하여, 시험편의 파단시 신장(EB%)을 측정하였다. 파단시 신장의 수치가 높을수록 고무 조성물의 파단 강도 및 내균열 성장성이 양호함을 나타낸다.
<시트 압연성 시험>
미가류 고무 조성물을 두께 0.5 ㎜의 고무 시트에 압출할 때의, 시트의 평탄성, 타는 정도 및 엣지의 요철성을, 비교예 1을 100으로 하여 각각 지수 표시하였다. 시트 압연성 지수가 높을수록 시트가 평탄하고 또한 시트 엣지가 평활하며, 고무가 타는 일 없이 가공성에 있어서 양호함을 나타낸다.
복소 탄성률(E*), 손실 탄젠트(tanδ), 파단시 신장(EB%) 경도 및 시트 압연성 지수의 평가 결과를 각각 표 1?표 5에 나타낸다.
<비드 내구성 시험>
시험용 타이어를, JIS 규격 림에 최대 허용 내압에 대응하는 내압으로 림 끼우기하고, 규격 최대 하중의 230%로 하중하고, 시험 속도 60 ㎞/시간, 시험 환경 30℃의 조건으로, 드럼 시험기를 주행시켰다. 비드 외관 팽창(폭 15 cm 정도의 부풀어오름)이 검지될 때까지 주행시켜, 비드 외관 팽창이 검지될 때까지의 주행 거리를, 비교예 1을 100으로 하여 각각 지수 표시하였다. 지수가 클수록 비드 내구성에 있어서 양호함을 나타낸다.
비드 내구성 지수의 평가 결과를 표 1?표 5에 나타낸다.
Figure pat00008
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
표 1, 표 2 및 표 3으로부터, 디엔계 고무 및 특정량의 황(A), 특정의 수지(B), HMMPME 또는 HMMM의 부분 축합물(C), 실리카(D) 및 특정의 카본 블랙(E)을 함유하는 실시예에서는, 비드 내구성을 향상시킬 수 있었다.
한편, 표 4 및 표 5로부터, 실리카(D)를 배합하지 않는 비교예 1?3에서는, 파단시 신장 및 비드 내구성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
고무 성분 100 질량부에 대한 황(A)의 함유량이 순황 성분으로서 3.0 질량부인 비교예 4에서는, 비드 내구성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
고무 성분 100 질량부에 대한 (C) 성분의 함유량이 0.6 질량부인 비교예 5에서는, 특히 비드 내구성이 뒤떨어지고, 4.0 질량부인 비교예 6에서는, 특히 가공성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
고무 성분 100 질량부에 대한 실리카(D) 성분의 함유량이 2 질량부인 비교예 7에서는, 특히 비드 내구성이 뒤떨어지고, 35 질량부인 비교예 8에서는, 특히 가공성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
특정의 카본 블랙(E)을 만족하지 않는 카본 블랙인 카본 블랙 3(N2SA: 35 ㎡/g)을 함유하는 비교예 9에서는, 특히 비드 내구성이 뒤떨어지고, 마찬가지로 카본 블랙 4(N2SA: 130 ㎡/g)를 함유하는 비교예 11에서는, 저발열성, 가공성 및 비드 내구성이 뒤떨어지고, 8 질량부인 비교예 12에서는, 특히 비드 내구성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
실리카(D)를 함유하지 않고, 또한 (C) 성분 대신에 HMT를 함유하는 비교예 15에서는, 비드 내구성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
또한, 고무 성분 100 질량부에 대한 황(A)의 함유량이 순황 성분으로서 1.3 질량부, (C) 성분의 함유량이 3.6 질량부인 비교예 16에서도, 비드 내구성에 있어서 뒤떨어지는 것을 알 수 있다.
1: 제1 플라이 2: 제2 플라이
3: 비드 4: 비드 에이펙스
4a: 비드 에이펙스의 베이스층 5: 비드 코어
6: 인너라이너 7: 체이퍼
8: 사이드월 9: 클린치
11, 12, 13, 14, 15, 16: 스트립 에이펙스
17a, 17b, 17c, 17d, 18: 비드 에이펙스의 외층
R: 림

Claims (6)

  1. 디엔계 고무 성분 100 질량부에 대하여,
    (A) 황을 1.5?2.9 질량부,
    (B) 변성 레조르신 수지, 크레졸 수지 및 변성 크레졸 수지로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상을 1?4 질량부,
    (C) 헥사메틸올멜라민펜타메틸에테르의 부분 축합물 또는 헥사메톡시메틸올멜라민의 부분 축합물을 0.7?3 질량부,
    (D) 실리카를 5?30 질량부, 및
    (E) 질소 흡착 비표면적이 38?125 ㎡/g인 카본 블랙을 10?55 질량부
    함유하는 비드 에이펙스와 플라이 사이 고무층용 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 디엔계 고무 성분이,
    천연 고무 또는 이소프렌 고무 또는 둘다 40?100 질량%, 및
    다른 디엔계 고무 0?60 질량%를 포함하는 고무 성분인 고무 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 디엔계 고무 성분이,
    천연 고무 또는 이소프렌 고무 또는 둘다 40?80 질량%와,
    스티렌부타디엔 고무 15?60 질량%, 또는
    폴리부타디엔 고무 0?30 질량%, 또는
    스티렌부타디엔 고무 15?60 질량% 및 폴리부타디엔 고무 0?30 질량%
    를 포함하는 고무 성분인 고무 조성물.
  4. 비드 에이펙스와 플라이 사이 고무층을 갖는 타이어로서,
    상기 비드 에이펙스와 플라이 사이 고무층이 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재한 고무 조성물을 포함하는 타이어.
  5. 제4항에 있어서, 상기 비드 에이펙스와 플라이 사이 고무층이 비드 에이펙스와 플라이와의 사이에 형성된 스트립 에이펙스이며,
    상기 스트립 에이펙스의 평균 두께가 0.5?2.0 ㎜인 타이어.
  6. 제4항에 있어서, 비드 에이펙스가 비드 에이펙스의 타이어 반경 방향 외측의 선단을 포함하는 외층과 비드 코어 측의 베이스층의 2층 구조를 포함하는 타이어로서,
    상기 비드 에이펙스와 플라이 사이 고무층이 상기 외층이며,
    상기 외층의 평균 두께가 0.2?2.0 ㎜인 타이어.
KR1020120012591A 2011-04-15 2012-02-08 타이어용 고무 조성물 및 그것을 이용한 타이어 KR20120117629A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011091326A JP5367009B2 (ja) 2011-04-15 2011-04-15 タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
JPJP-P-2011-091326 2011-04-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120117629A true KR20120117629A (ko) 2012-10-24

Family

ID=46988199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120012591A KR20120117629A (ko) 2011-04-15 2012-02-08 타이어용 고무 조성물 및 그것을 이용한 타이어

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5367009B2 (ko)
KR (1) KR20120117629A (ko)
CN (1) CN102731846B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019088986A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Tire bead component

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5466667B2 (ja) * 2011-05-17 2014-04-09 住友ゴム工業株式会社 タイヤ用ゴム組成物及び空気入りタイヤ
CN103342838A (zh) * 2013-06-27 2013-10-09 开平市中铝实业有限公司 一种汽车轮胎橡胶组合物及充气轮胎
US20160167449A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire
CN104403156B (zh) * 2014-12-18 2017-03-29 三角轮胎股份有限公司 用于轮胎钢丝圈的橡胶组合物
CN105172483B (zh) * 2015-07-24 2017-05-24 山东玲珑轮胎股份有限公司 一种轮胎三角胶芯
JP6710927B2 (ja) * 2015-10-16 2020-06-17 横浜ゴム株式会社 タイヤ用ゴム組成物
CN108570166B (zh) * 2017-03-09 2021-09-17 北京彤程创展科技有限公司 一种含有改性氨基树脂的橡胶组合物及应用
JP6909068B2 (ja) * 2017-06-19 2021-07-28 株式会社ブリヂストン ビード部材及び空気入りタイヤ
CN110958951A (zh) * 2017-07-31 2020-04-03 株式会社普利司通 充气轮胎
JP7140949B2 (ja) * 2017-12-08 2022-09-22 株式会社ブリヂストン ゴム組成物、加硫ゴム、ベルトコーティングゴム、間ゴム及びタイヤ
CN108129706A (zh) * 2018-01-11 2018-06-08 三角轮胎股份有限公司 高模量低生热的三角胶芯橡胶组合物
JP7187969B2 (ja) * 2018-10-22 2022-12-13 住友ゴム工業株式会社 タイヤ
FR3089988A3 (fr) * 2018-12-17 2020-06-19 Michelin & Cie Composition de caoutchouc à base d’au moins un élastomère fonctionnalisé comprenant des groupes fonctionnels polaires et un composé phénolique spécifique
JP7271961B2 (ja) * 2019-01-17 2023-05-12 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
JP2020203612A (ja) * 2019-06-18 2020-12-24 株式会社ブリヂストン タイヤ
JP7211446B2 (ja) * 2021-03-24 2023-01-24 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤ
CN115895055A (zh) * 2022-11-07 2023-04-04 中策橡胶集团股份有限公司 一种高耐磨新能源电动公交轮胎胎面胶、制备方法、应用和轮胎

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007168241A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Sumitomo Rubber Ind Ltd ビードコアとエーペックスとの組立体の形成方法
CN101823410A (zh) * 2009-03-06 2010-09-08 住友橡胶工业株式会社 载重子午线轮胎

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0637583B2 (ja) * 1986-09-26 1994-05-18 東洋ゴム工業株式会社 ビ−ド耐久性にすぐれたタイヤ
EP2141199B1 (en) * 2006-07-06 2011-11-02 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Rubber composition and tire using same
JP5095681B2 (ja) * 2008-08-01 2012-12-12 住友ゴム工業株式会社 タイヤ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007168241A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Sumitomo Rubber Ind Ltd ビードコアとエーペックスとの組立体の形成方法
CN101823410A (zh) * 2009-03-06 2010-09-08 住友橡胶工业株式会社 载重子午线轮胎

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019088986A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Tire bead component

Also Published As

Publication number Publication date
JP5367009B2 (ja) 2013-12-11
CN102731846A (zh) 2012-10-17
CN102731846B (zh) 2016-07-06
JP2012224678A (ja) 2012-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5367009B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
JP4354512B2 (ja) トレッド用ゴム組成物およびそれからなるトレッドを有するタイヤ
JP4553919B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
RU2424910C2 (ru) Автомобильная шина
JP5134592B2 (ja) キャップトレッド用ゴム組成物およびそれからなるキャップトレッドを有するタイヤ
US7737209B2 (en) Rubber composition and tire using same
US9074076B2 (en) Rubber composition for tire cord coating, breaker edge strip, breaker cushion or cord-adjoining strip, and pneumatic tire
EP2184317B1 (en) Rubber composition and tire
US8110627B2 (en) Rubber composition for tire
JP4638933B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP4467627B2 (ja) タイヤ
JP5149780B2 (ja) ランフラットタイヤに使用するケースおよび／またはブレーカーのトッピング用ゴム組成物およびそれを用いたランフラットタイヤ
KR20130040940A (ko) 타이어의 인슐레이션용 고무 조성물 및 그것을 이용한 타이어
JP5101830B2 (ja) ブレーカートッピング用ゴム組成物
JP2010163154A (ja) チェーファー用ゴム組成物
US7767734B2 (en) Rubber composition for bead apex and tire using same
KR20120140606A (ko) 사이드월용 고무 조성물 및 공기 타이어
JP5395380B2 (ja) タイヤ用ゴム組成物
JP7495200B2 (ja) ベーストレッド用ゴム組成物
JP2019147897A (ja) ベーストレッド用ゴム組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application