KR20210088189A - 타이어 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어 - Google Patents

타이어 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어 Download PDF

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KR20210088189A
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Abstract

본 발명은 원료고무, 보강성 충전제 및 폴리옥테나머(Polyoctenamer)를 포함하는 타이어 사이드월(Sidewall)용 고무 조성물에 관한 것이다.

Description

타이어 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE SIDEWALL AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}
본 발명은 원료고무, 보강성 충전제 및 폴리옥테나머(Polyoctenamer)를 포함하는 타이어 사이드월(Sidewall)용 고무 조성물로서, 재생 카본 블랙과 폴리옥테나머를 이용함으로써, 저연비 성능이 우수하고 제조원가가 저렴하며 타이어의 성능이 양호한 사이드월용 고무조성물에 관한 것이다.
최근 지구온난화의 영향으로 이상 기후, 생태계 교란 등의 이상 징후를 자주 겪게 됨에 따라, 소비자의 저탄소, 저연비 자동차에 관한 수요는 더욱 커지고 있는 실정이다. 이러한 일환으로 타이어의 트레드, 사이드월을 구성하는 고무의 저연비 성능을 향상시키기 위한 연구가 계속되고 있다.
그러나, 타이어의 성능은 한가지 성능을 향상시키는 경우, 하나 이상의 다른 성능이 저하되는, 소위 '트레이드 오프(Trade off) 현상'이 발생하게 되기 때문에, 주행에 요구되는 다양한 성능을 향상시킨 고무 조성물의 개발은 쉽지 않은 상황이다.
구체적으로, 타이어의 저연비 성능을 향상시키는 경우, 타이어의 핸들링, 제동성이 저하되는 문제가 있어, 저연비 성능을 향상시키면서도 핸들링 및 제동성의 저하를 방지하는 것이 중요하다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 카본 블랙의 양을 감소시키거나 입자 크기가 큰 카본 블랙을 사용하기도 하였으나, 이러한 경우, 기존의 고무 조성물에 비해, 경도와 모듈러스가 낮아 높은 핸들링 성능을 요구하는 타이어에 사용하기에 부적합한 문제가 있다.
한편, 타이어에 필수적으로 첨가되는 카본 블랙은 지속적인 유가 상승으로 인해 그 원가가 향상됨에 따라, 타이어의 제조원가가 증가하는 문제가 발생되고 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 카본 블랙을 회수하여 얻어진 재생 카본 블랙을 사용함으로써, 탄소배출량을 저감하면서도 카본 블랙의 사용량을 대체하여 타이어의 원가를 절감하는 방법이 대두되고 있다.
다만, 재생 카본 블랙만을 사용하는 경우에는, 타이어의 물성저하가 큰 문제가 있는 바, 타이어의 물성 저하를 방지하면서도, 타이어의 제조원가를 낮추고, 저연비 성능을 향상시키기 위한 기술 연구가 계속되고 있다.
본 발명은 저연비 성능과 타이어의 제조원가 절감이 가능하면서도, 타이어의 물성이 양호한 타이어 사이드월용 고무조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 타이어 성능과 제조원가 절감 효과를 고려하여 최적 함량의 타이어 사이드월용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 상기 타이어용 고무 조성물로 제조된 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 원료고무, 보강성 충전제 및 폴리옥테나머(Polyoctenamer)를 포함하는 타이어 사이드월(Sidewall)용 고무 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보강성 충전제는 카본 블랙 및 재생 카본 블랙을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 타이어용 고무 조성물은 상기 원료고무 100 중량부, 상기 보강성 충전제 20 내지 70 중량부 및 상기 폴리옥테나머 1 내지 10 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리옥테나머는 상기 폴리옥테나머는 시스/트랜스 비율(cis/trans ratio)이 15:85 내지 25:75일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 폴리옥테나머는 유리 전이 온도가 -75 내지 -55℃일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 원료고무는 천연고무와 부타디엔 고무를 2:8 내지 8:2의 중량 비율로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보강성 충전제는 카본 블랙 및 재생 카본 블랙을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 타이어용 고무 조성물은 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 연화제, 가공오일 및 노화방지제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 타이어 사이드월용 고무 조성물로 제조된 타이어를 제공한다.
본 발명은 이를 이용하여 타이어를 제조하는 경우, 타이어의 저연비 성능이 우수하면서도, 제조원가가 절감된 효과를 가진다.
본 발명은 이를 이용하여 타이어를 제조하는 경우, 저연비 성능이 우수하면서도, 타이어의 물성이 양호한 효과를 가진다.
본 발명은 또한, 상기 타이어용 고무 조성물로 제조된 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.
본 발명에 따른 타이어 사이드월용 고무 조성물은 원료고무, 보강성 충전제 및 폴리옥테나머(Polyoctenamer)를 포함한다.
특히, 보강성 충전제로서, 카본 블랙(Carbon black) 및 재생 카본 블랙(Recovered Carbon Black, rCB)을 포함할 수 있다.
상세하게는, 상기 카본 블랙은 요오드 흡착량이 30~41 mg/g이고 DBP(Dibutylphthalate) 흡유량이 85~97 cc/100 g인 카본 블랙을 사용하며, 상기 재생 카본 블랙은 폐타이어 등을 가공하여 재회수하여 얻어진 카본 블랙으로, 사용된 카본 블랙을 다시 사용함에 따라 원유사용량을 줄이면서도, 원료가격이 저렴하여, 타이어의 제조원가를 절감할 수 있다.
다만, 본 발명에 있어서, 상기 보강성 충전제는 재생 카본 블랙만을 사용하지 않고, 카본 블랙과 재생 카본 블랙을 혼합하여 사용하고, 상기 카본 블랙과 상기 재생 카본 블랙을 1: 0.1 내지 0.5의 중량 비율로 혼합하여 사용한다. 바람직하게는, 1: 0.12 내지 0.3의 중량 비율로 혼합하여 사용한다. 이는 재생 카본 블랙만을 사용하는 경우에, 저연비 성능을 유지하는 것이 어렵고, 제조된 타이어의 물성이 크게 떨어지는 문제가 있기 때문이다.
따라서, 상기 비율보다 재생 카본 블랙을 소량 첨가하는 경우에는, 물성 대비 원가 절감 효과가 미비한 문제가 있고, 상기 함량보다 과량으로 첨가하는 경우에는, 고무 조성물을 이용하여 얻어지는 타이어의 물성이 크게 저하되는 문제가 있다.
본 발명에 따른 타이어 사이드월용 고무 조성물에 있어서, 상기 보강성 충전제는 원료고무 100 중량부를 기준으로 20 내지 70 중량부로 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 30 내지 60 중량부로 첨가될 수 있고, 상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에는, 경도와 모듈러스가 낮아 핸들링 성능과 피로성능이 감소하며, 가공성이 저하되는 문제가 있고, 상기 함량보다 과량으로 첨가되는 경우에는 회전저항 성능이 감소하는 문제가 있다.
한편, 고무 조성물에 보강성 충전제를 첨가하면 이를 이용하여 제조된 저연비 성능은 향상하는 반면, 자동차 주행시의 핸들링 및 제동성이 저하되는 문제가 있는 바, 본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 폴리옥테나머(Polyoctenamer)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명의 타이어 사이드월용 고무 조성물에 포함되는 폴리옥테나머는 1,8-트랜스폴리옥테나머 고무(1,8-trans-polyoctenamer)[CAS No. 28730-09-8]로서, 트랜스폴리옥테닐렌(trans-polyoctenylene)으로 불리우기도 한다.
이는 시클로옥텐(Cyclooctene)으로부터 개환 복분해 중합(Ring-opening metathesis polymerization, ROMP)을 통해 얻어지며, 선형 및 고리형 거대분자를 모두 포함하는 물질이다.
본 발명에 있어서, 상기 폴리옥테나머는 시스/트랜스 비율(cis/trans ratio)이 15:85 내지 25:75일 수 있다. 바람직하게는, 17:83 내지 27:73일 수 있고, 가장 바람직하게는 20:80일 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 폴리옥테나머는 유리전이온도(Tg)가 -75 내지 -55℃인 것일 수 있고, 가장 바람직하게는, -65℃인 것일 수 있다. 상기 폴리옥테나머는 중량 평균 분자량이 80,000 내지 100,000 Mw(g/mol)를 만족하는 것일 수 있다.
상기와 같은 조건을 만족하는 본 발명에 적합한 폴리옥테나머는, 예를 들어, 독일의 Evonik사의 베스테나머(Vestenamerㄾ) 8012를 사용할 수 있다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 이와 동일 또는 유사한 모든 화합물을 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 폴리옥테나머는 원료고무 100 중량부에 대해 1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있고, 바람직하게는, 2 내지 8 중량부, 가장 바람직하게는, 3 내지 5 중량부로 첨가될 수 있다.
상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에는, 타이어 물성 저하를 방지하는 효과가 크지 않고, 상기 함량보다 과량으로 첨가하는 경우에는 타이어 제조원가 절감 효과가 크지 않은 문제점이 있다.
본 발명에 따른 타이어 사이드월용 고무 조성물에 있어서, 상기 원료고무는 천연고무(Natural Rubber) 및 부타디엔 고무(Butadiene Rubber, BR)를 포함할 수 있고, 천연고무와 부타디엔 고무를 2:8 내지 8:2의 중량 비율로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 2.8:7.2 내지 7.7: 2.8의 중량비율로 포함되는 것일 수 있다.
상기 비율보다 천연고무를 소량으로 첨가하는 경우에는, 저연비 성능과 가공성이 저하되는 문제가 있고, 상기 비율보다 과량으로 첨가하는 경우에는, 내오존성이 떨어지는 문제가 있다.
상기 천연고무는 일반 천연고무 및 변성 천연고무 모두 사용할 수 있다. 시스-1,4-폴리이소프렌을 주요하게 포함하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함하는 천연고무 또한 사용이 가능하다.
상기 부타디엔 고무는 1,3-부타디엔(1,3-butadiene)의 단중합체로 폴리 부타디엔 고무로도 불린다. 부타디엔 고무는 시스-1,4-결합, 트랜스-1,4-결합 및 비닐1 결합을 가지나, 이의 종류나 비율에 특별히 제한되지 않고 사용이 가능하다.
본 발명에 따른 타이어 사이드월용 고무 조성물은 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 연화제, 가공오일 및 노화방지제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이는 타이어용 고무 조성물의 제조 시 사용되는 첨가제로서, 필요에 따라 적절히 첨가하여 사용할 수 있다.
상기 첨가제는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 이의 함량은 해당 기술분야에서 사용되는 배합비에 따라 첨가될 수 있다.
상기 가류제는 유황계 가류제, 유기 과산화물, 수지 가류제, 금속산화물등을 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 유황계 가류제는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(Colloid) 황 등의 무기 가류제와, 테트라메틸티우람 디설파이드(Tetramethylthiuram disulfide, TMTD), 테트라에틸티우람 디설파이드(Tetraethyltriuram disulfide, TETD), 디티오디모르폴린(Dithiodimorpholine) 등의 유기 가류제를 사용할 수 있다.
상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.
상기 유기 과산화물은 벤조일퍼옥사이드(Benzoyl peroxide), 디큐밀퍼옥사이드(Dicumyl peroxide), 디-t-부틸퍼옥사이드(Di-t-butyl peroxide), t-부틸큐밀퍼옥사이드(t-butylcumylperoxide), 메틸에틸케톤퍼옥사이드(Methylethylketone peroxide), 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(Cumene hydroperoxide), 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane), 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산(2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperox)hexane), 1,3-비스(t-부틸퍼옥시프로필)벤젠(1,3-bis(t-butylperoxypropyl)benzene), 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠(Di-t-butylperoxy-diisopropyl benzene), t-부틸퍼옥시벤젠(t-butylperoxy benzene), 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드(2,4-dichlorobenzoyl peroxide), 1,1-디부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산(1,1-dibutylperoxy-3,3,5-trimethylsiloxane), n-부틸-4,4-디-t-부틸퍼옥시발레레이트(4,4-di-t-butylperoxyvalate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 수지 가류제는 알킬 페놀 수지 등을 사용할 수 있고, 이 외에도 필요에 따라 해당 기술분야에서 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용이 가능하다.
상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(Accelerator)를 의미하며, 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 가류촉진제로는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 크산테이트계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
각 화합물은 해당 기술분야에서 일반적으로 사용되는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 타이어용 고무 조성물 제조에 사용되는 성분을 필요에 따라 적절히 첨가할 수 있다.
상기 가류촉진조제는 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 무기계 가류촉진조제, 유기계 가류촉진조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 무기계 가류촉진조제는 산화아연(ZnO), 탄산아연(ZnCO3), 산화마그네슘(MgO), 산화납(PbO), 수산화 칼륨(KOH) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 유기계 가류촉진조제로는 스테아르산(Stearic acid), 스테아르산 아연(Zinc Stearate), 팔미트산(Palmitic acid), 리놀레산(Linoleic acid), 올레산(Oleic acid), 라우르산(Lauric acid), 디부틸 암모늄-올레이트(Dibutyl ammonium oleate), 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 상기 가류촉진조제는 원료고무 100 중량부에 대하여 1.5 내지 8 중량부로 포함할 수 있고, 상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우, 상기 산화아연 1 내지 5 중량부 및 상기 스테아르산 0.5 내지 3 중량부로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 타이어 사이드월용 고무 조성물은 가공성이 우수하여 연화제를 포함하지 않아도 무방하나, 필요에 따라 연화제를 더 첨가할 수 있다.
상기 연화제는 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위해서나가황 고무의 경도를 저하시키기 위해 첨가되는 첨가제로서, 가공오일(Process oil), 식물유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으나 해당 기술분야에서 사용되는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용이 가능하다.
상기 가공오일은 파라핀계 가공오일, 나프텐계 가공오일, 방향족계 가공오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 상기 방향족계 프로세스 오일에 포함된 폴리사이클릭 아로마틱 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)의 함량이 3 중량% 이상일 때는 암 유발 가능성이 높은 것으로 알려진 바, 상기 연화제로서 사용하는 가공오일은 상기 가공오일 전체에 대하여 PAHs 성분의 총 함량이 3 중량% 이하이고, 동점도가 95℃ 이상(210 ℉ SUS), 연화제 내의 방향족 성분이 15 내지 25 중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37 중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58 중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 타이어 사이드월용 고무 조성물이 상기 가공오일을 포함하는 경우, 이를 이용하여 제조된 타이어 사이드월의 저온 특성, 연비 성능이 향상되며, PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.
상기 식물유지로는 피마자유, 면실유, 아마인유, 카놀라유, 대두유, 팜유, 야자유, 낙화생유, 파인유, 파인타르, 톨유, 콘유, 쌀겨기름, 홍화유, 참기름, 올리브유, 해바라기유, 팜핵유, 동백유, 호호바유, 마카다미아너트유, 사플라워 오일, 동유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
상기 연화제는 원료고무의 가공성을 우수하게 하기 위하여 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 50 중량부로 포함할 수 있고, 20 내지 40 중량부로 포함할 수 있다.
상기 노화방지제는 산소에 의해서 타이어가 자동 산화되는 연쇄반응을 정지시키기 위하여 사용되는 첨가제이다. 상기 노화방지제로는 아민계, 페놀계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 첨가할 수 있다.
상기 노화방지제로는 N-(1,3-디메틸부틸)-N-페닐-p-페닐렌디아민(N-(1,3-Dimethylbutyl)-N-phenyl-p-phenylenediamine, 6PPD), N-페닐-n-이소프로필-p-페닐렌디아민(N-phenyl-n-isopropyl-p-phenylenediamine, 3PPD) 및 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린(Poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, RD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 노화방지제는 노화 방지 작용 이외에 고무에 대한 용해도가 커야 하고, 휘발성이 작으며, 고무에 대하여 비활성이어야 하고, 가황을 저해하지 않아야 한다는 등의 조건을 고려할 때, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명은 또한, 전술한 타이어 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어를 제공한다.
상기 타이어는 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.
[제조예: 타이어 사이드월용 고무 조성물의 제조]
하기 표 1과 같은 조성으로 실시예 및 비교예에 따른 고무 조성물을 제조하였다. 고무 조성물의 제조는 통상의 타이어 제조방법에 따랐다.
(단위: phr) 비교예 실시예
1 2 3 4 5 1 2 3 4
천연고무 60 60 60 60 60 60 60 60 60
부타디엔고무 40 40 40 40 40 40 40 40 40
카본블랙 30 30 30 30 30 30 30 30 30
재생카본블랙 - - - 5 10 5 5 5 10
Vestenamer - 3 5 - - 1 3 5 3
산화아연 3 3 3 3 3 3 3 3 3
스테아린산 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75
노화방지제 5 5 5 5 5 5 5 5 5
공정오일 12 12 12 12 12 12 12 12 12
유황 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
가류촉진제 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
[실험예: 고무 조성물의 물성 측정]
상기 제조예에 따라 제조된 실시예 및 비교예의 고무 시편에 대해 다음과 같은 방법으로 물성을 측정하여 그 결과를 표 2에 나타냈다.
(1) 무니 점도(ML(1+4), 125℃): Mooney MV2000(Alpha Technology Co.)기기를 이용하여 Large Rotor, 1분간 예열한 후, 로터 4분 작동시켜, 온도 125℃ 조건에서 구하였다.
(2) 인장 시험: 경도는 Shore A 경도계를 사용하였으며 인장 시험은 ASTM D412 시험법에 따라 인스트론(Instron) 시험기를 이용하여 측정하였다.
(3) 점탄성 시험: DMTS(Dynamic Material Testing System) 시험기를 이용하여 10Hz, static strain 5%, dynamic strain 0.5% 조건으로 -60℃에서 80℃까지 temperature sweep을 하며 측정하였다.
(4) 가격: 현 시점에서의 원부재 가격 및 phr을 고려하여 계산하였으며, Index값이 높을수록 가격이 높은 것을 의미한다.
비교예 실시예
1 2 3 4 5 1 2 3 4
무니점도
(단위:MU)		 41.2 40 38.5 42.3 44.5 42.1 39.1 39 42.7
경도 50 50 49 51 51 51 51 50 51
300%모듈러스 59 56 53 62 64 62 63 66 66
신장률(%) 569 580 593 555 530 542 539 557 544
60℃ tanδ 0.068 0.097 0.078 0.083 0.093 0.081 0.061 0.058 0.081
가격(Index) 100 104 107 95 92 96 99 102 98
무니점도는 미가류 고무의 점도를 나타내는 값으로 수치가 낮을수록 미가류 고무의 가공성이 우수한 것을 의미한다. 경도는 조종 안정성을 나타내는 것으로 수치가 높을수록 조종 안정 성능이 우수한 것을 나타낸다. 300% 모듈러스와 신장율은 수치가 높을수록 인장특성이 우수함을 나타낸다.
60℃ tanδ는 회전저항 특성을 나타내는 것으로서 수치가 낮을수록 저연비 성능이 우수함을 나타낸다. 가격은 Index값이 높을수록 원료단가가 높은 것을 의미한다.
상기 표 1 및 2를 참조하면, 실시예 1 내지 3은 동일한 양의 재생 카본 블랙을 첨가한 비교예 4보다 가공성이 우수함을 확인할 수 있고, 실시예 4는 비교예 5보다 가공성이 우수함을 확인할 수 있는 바, 폴리옥테나머를 첨가하는 경우, 고무의 가공성이 향상됨을 알 수 있다.
한편, 폴리옥테나머만을 과량으로 첨가한 비교예 3는 경우에는 경도가 다른 시편들에 비해 떨어지는 것으로 확인되었는 바, 타이어에 사용하기에는 노면의 요철과의 접촉 등 외부의 압입에 저항하기 위한 성능이 다소 떨어짐을 확인할 수 있다.
300% 모듈러스와 신장율은 실시예 4가 비교예 5보다 모두 높은 값을 가져, 인장특성이 우수함을 확인할 수 있다. 실시예 1 내지 3은 모듈러스 값은 비교예들에 비해 높게 측정되었고, 신장률이 다소 떨어지나, 이는 카본 블랙만을 첨가한 비교예 1과 비교할 때, 양호한 수준인 바, 재생 카본 블랙을 사용하더라도, 폴리옥테나머를 함께 사용하는 경우에는 타이어의 물성이 저하되지 않음을 확인할 수 있다.
60℃ tanδ는 실시예들의 경우 비교예들보다 대체로 낮은 값으로 측정되어, 모두 회전저항 특성이 우수하고, 저연비 성능이 우수함을 확인할 수 있다. 특히, 실시예 2와 3에서 우수한 것으로 확인되었다.
가격 측면에서는, 폴리옥테나머를 첨가하지 않고 재생 카본 블랙만을 첨가한 비교예 4 및 5에서 가장 제조단가가 낮은 것으로 확인되었지만, 상술한 바와 같이, 재생 카본 블랙만을 첨가하는 경우에는, 고무 가공성, 인장특성, 회전저항 특성이 크게 떨어지는 문제가 있어, 타이어에 사용하기에는 부적합한 것으로 확인되었다.

Claims (8)

  1. 원료고무, 보강성 충전제 및 폴리옥테나머(Polyoctenamer)를 포함하는 타이어 사이드월(Sidewall)용 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강성 충전제는 카본 블랙 및 재생 카본 블랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 사이드월용 고무 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이어 사이드월용 고무 조성물은 상기 원료고무 100 중량부, 상기 보강성 충전제 20 내지 70 중량부 및 상기 폴리옥테나머 1 내지 9 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 사이드월용 고무 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 폴리옥테나머는 시스/트랜스 비율(cis/trans ratio)이 15:85 내지 25:75인 것을 특징으로 하는 타이어 사이드월용 고무 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리옥테나머는 유리 전이 온도가 -75 내지 -55℃인 것을 특징으로 하는 타이어 사이드월용 고무 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 원료고무는 천연고무와 부타디엔 고무를 2:8 내지 8:2의 중량 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 사이드월용 고무 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 타이어 사이드월용 고무 조성물은 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 연화제, 가공오일 및 노화방지제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 사이드월용 고무 조성물.
  8. 제1항에 따른 타이어 사이드월용 고무 조성물로 제조된 타이어.
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