KR20030015932A - 제동력 성능이 우수한 트레드 고무조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제동력 성능이 우수한 트레드 고무조성물 및 동 고무조성물을 함유한 타이어에 관한 것이다.
본 발명의 제동력 성능이 우수한 타이어 트레드 고무조성물은 공지의 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌을 20∼60% 함유하는 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무(Emulsion-SBR) 30∼45 중량부, 스티렌과 비닐이 1:1로 혼합된 용액중합 스티렌 부타디엔고무 30∼45 중량부 및 네오디미움 부타디엔 고무(Nd-BR) 10∼40 중량부 포함된 고무를 원료고무로 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 공지의 트레드 고무조성물에 고스티렌 함량을 갖는 고무 및 유리전이온도가 낮은 고무를 첨가하고 이들의 조성비를 적절히 조절하여 기존의 연비 및 마모성능을 동등 수준 이상을 유지하면서 제동력 성능 등 주행안정성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.

Description

제동력 성능이 우수한 트레드 고무조성물{Tread rubber composition improved wet traction}
본 발명은 제동력(wet traction) 성능이 우수한 트레드 고무조성물 및 동 고무조성물을 함유한 타이어에 관한 것이다.
차량의 성능이 향상되고 고급화 됨에 따라 차량의 지지 및 움직임에 직접적인 역할을 하는 타이어에 대한 소비자들의 요구사양이 다양해지고 있어 타이어 제조회사들의 제품개발에 어려움이 점차적으로 증가하고 있다.
최근 전세계적으로 경제사정이 어려워짐에 따라서 타이어에 대한 소비자의 요구사양중 제일 중요한 것이 경제성이며 시대의 흐름에 맞추어 환경친화성에 대한 요구 역시 점차 증대되어 가고 있다. 타이어에 대한 소비자들의 경제성 및 환경친화에 대한 요구를 충족시키기 위해 현재 출시되고 있는 타이어 제품에 보강제로 실리카를 적용하거나 히스테리시스 로스(Hysteresis Loss)를 감소시키는 방법으로 저연비, 고내마모성을 지닌 타이어를 공급하고 있다.
저연비 및 내마모 성능이 우수한 타이어에 적용중인 고무조성물에 있어서 원료고무는 유리전이온도가 낮고 반발탄성이 매우 높은 천연고무와 유리전이온도(Tg)가 낮고, 50% 이상의 고비닐 함량을 갖는 용액중합 스티렌 부타디엔 고무를 적용하고 보강제로 실리카를 첨가하여 연비성능을 향상시킨 것이 일반적이다.
즉 이러한 낮은 유리전이온도를 갖는 고무조성물들은 상대적으로 히스테리시스 로스를 감소시켜 70℃에서 Tan δ를 낮추며, 마찰계수(Friction coefficient)가 작아져 연비 및 마모성능이 향상된 타이어를 얻을 수 있다.
그러나 히스테리시스 로스를 감소시키거나 반발탄성이 우수한 재료를 이용하여 제조되는 저연비, 내마모 성능의 타이어는 제동력 등 주행안정성 측면에서는 상대적으로 성능이 하락하여 급작스런 급제동이 필요하거나, 빗길에서의 운전, 고하중 상태에서의 고속주행시 항상 사고의 위험성이 존재하는 문제점이 있다.
본 발명은 저연비 및 내마모 특성이 있는 타이어 고무조성물에 있어서 주행안정성이 하락하는 문제점을 해결하기 위해 노력하던중 저연비 성능을 향상시키기 위해 반발탄성이 높은 천연고무나 고무조성물의 첨가제인 실리카와의 혼화성을 높여 마모성능을 항상시키기 위해 적용하는 고비닐(high vinyl) 함량을 갖는 재료의 고무조성물에 고스티렌(high styrene) 함량을 갖는 고무 및 유리전이온도(Tg)가 낮은 고무를 첨가하고 이들의 조성비를 적절히 조절하면 기존의 연비 및 마모성능을 동등 수준 이상을 유지하면서 제동력 성능 등 주행안정성을 향상시킬 수 있는 타이엉 트레드 고무조성물을 개발하게 되었다.
따라서 본 발명은 공지의 트레드 고무조성물에 고스티렌 함량을 갖는 고무 및 유리전이온도가 낮은 고무를 첨가하고 이들의 조성비를 적절히 조절하여 기존의 연비 및 마모성능을 동등 수준 이상을 유지하면서 제동력 성능 등 주행안정성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제동력(wet traction)이 우수한 타이어 트레드 고무조성물은 공지의 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌을 20∼60% 함유하는 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무(Emulsion-SBR) 30∼45 중량부, 스티렌과 비닐이 1:1로 혼합된 용액중합 스티렌 부타디엔고무 30∼45 중량부 및 네오디미움 부타디엔 고무(Nd-BR) 10∼40 중량부 포함된 고무를 원료고무로 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무 및 스티렌과 비닐이 1:1로 혼합된 용액중합 스티렌 부타디엔고무는 원료고무 중량에 대하여 각각 30∼45 중량부 사용시 본 발명의 목적인 제동력을 향상시키는 타이어 트레드 고무조성물을 얻을 수 있다.
에멀젼 스티렌 부타디엔 고무에서 스티렌 함량이 20% 미만이면 저연비 성능은 좋아지나 제동성능이 하락하는 문제가 있고, 스티렌 함량이 60% 초과하면 제동성능은 향상이 되나 저연비 성능이 하락하는 문제가 있어 저연비 및 제동성능을 개선을 위해 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무의 스티렌 함량은 20%∼60% 유지하는 것이 좋다.
또한 용액중합 스티렌 부타디엔 고무에서 다양한 조건의 스티렌 함량 및 비닐 함량에 대해 시험한바 스티렌 함량은 30%∼40%, 비닐 함량은 30%∼40% 포함하는 용액중합 스티렌 부타디엔 고무를 원료고무로 사용시 가장 좋은 물성의 고무시편을 얻을 수 있었다.
네오디미움 부타디엔 고무(Nd-BR)는 부타디엔 고무를 합성시 네오디미움(Neodymium, Nd) 촉매를 사용한 부타디엔 고무로서 시스(cis-) 함량이 높고, 낮은 유리전이온도를 갖음으로서 마모특성이 우수하게 된다. 본 발명에서는 이러한 네오디미움 부타디엔 고무를 원료고무 중량에 대하여 10∼40 중량부 사용시 본 발명의 목적인 제동력을 향상시키는 타이어 트레드 고무조성물을 얻을 수 있다.
본 발명의 원료고무로 사용하는 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무, 용액중합 스티렌 부타디엔 고무 및 네오디미움 부타디엔 고무에 있어서 다양한 유리전이온도(Tg)의 것을 실험적으로 사용한바 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무의 유리전이온도는 -20℃ ∼ -30℃, 용액중합 스티렌 부타디엔 고무의 유리전이온도는 -30℃ ∼ -40℃, 네오디미움 부타디엔 고무의 유리전이온도는 -100℃ ∼ -110℃인 것을 원료고무로 사용시 가장 좋은 특성의 고무시편을 얻을 수 있었다.
한편 네오디미움 부타디엔 고무는 상기의 유리전이온도 이외에 시스(cis) 함량이 98% 이상인 것을 사용시 가장 좋은 트레드 고무시편을 얻을 수 있다.
이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
<비교예>
하기 표 1의 특성을 가지는 천연고무 20 phr, 용액중합 스티렌 부타디엔 고무(Solution SBR A) 20 phr 및 용액중합 스티렌 부타디엔 고무(Solution SBR B) 60 phr로 구성된 원료고무에 대하여 공지의 타이어 첨가제로서 가소제(Strucktol-40MS) 3 phr, 실리카(Zeosil-175) 40 phr, 커플링제(X-50S) 6.4 phr, 카본블랙 30 phr, 활성제(ZnO#S) 3 phr, 노화방지제 2 phr, 왁스(wax) 2 phr, 활성제(Stearic acid) 2 phr, 연화제(oil) 3 phr, 가류제(sulfur) 2.0 phr, 촉진제(N-cyclohexyl-2-benzothiazolsulfen amide, CZ) 1.9 phr, 촉진제(Diphenyl guanidine, DPG) 0.3 phr을 첨가한 후 160℃에서 30분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다.
한편 비교예의 고무조성물을 하기 표 2에 정리하여 나타내었다.
<실시예 1>
하기 표 1의 특성을 가지는 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무(Emilsion SBR A) 40 phr, 용액중합 스티렌 부타디엔 고무(Solution SBR C) 40 phr 및 네오디미움 부타디엔 고무 20 phr로 구성된 원료고무에 대하여 연화제인 오일을 사용하지 않는 것을 제외하고는 상기 비교예와 같은 동일한 공지의 타이어 첨가제 및 방법을 이용하여 고무시편을 제조하였다.
<실시예 2>
하기 표 1의 특성을 가지는 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무(Emilsion SBR A) 35 phr, 용액중합 스티렌 부타디엔 고무(Solution SBR C) 35 phr 및 네오디미움 부타디엔 고무 30 phr로 구성된 원료고무로 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 하여 고무시편을 제조하였다.
표 1. 비교예 및 실시예의 고무조성물에서의 원료고무 미세구조
구분 스티렌(%) 비닐(%) Cis(%) Tg(℃)
천연고무 - - - -62
Solution SBR A 25 73 - -14
Solution SBR B 15 57 - -43
Emulsion SBR A 40.5 - - -25
Solution SBR C 35 33 - -33
Nd-BR* - - 98 -109
Nd-BR : 트랜스-1,4(%) > 1, 비닐-1,2(%) < 1
표 2. 비교예 및 실시예 시편의 고무조성물(단위 : phr)
항목 비교예 실시예 1 실시예 2
천연고무 20 - -
Solution SBR A 20 - -
Solution SBR B 60 - -
Emulsion SBR A - 40 35
Solution SBR C - 40 35
tin coupled BR - 20 30
가소제 3 3 3
실리카 40 40 40
커플링제 6.4 6.4 6.4
카본블랙 30 30 30
ZnO#S 3 3 3
노화방지제 2 2 2
왁스(wax) 2 2 2
스테아린산 2 2 2
연화제(oil) 3 - -
가류제(sulfur) 2.0 2.0 2.0
촉진제(CZ) 1.9 1.9 1.9
촉진제(DPG) 0.3 0.3 0.3
<시험예>
상기 비교예 및 실시예의 고무시편에 대하여 레오미터, 인장물성, 동적물성, 무니점도, 마모, 리바운드(rebound) 및 발열 특성을 공지의 방법으로 측정하여 그 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.
표 3. 비교예 및 실시예 시편의 물성측정 결과
항목 비교예 실시예 1 실시예 2
레오미터(160℃) T40(분) 6.0 6.5 6.3
가류종료(분) 11.4 12.3 12.0
최대 토크 43.7 35.6 37.2
인장물성 경도 94 82 85
300% 모듈러스 67 66 67
인장강도(kgf/cm2) 135 115 120
신율(%) 203 216 220
동적물성 유리전이온도(℃) 425 510 503
Tan δ(0℃) -23 -13 -16
Tan δ(70℃) 0.293 0.387 0.374
무니점도(100℃) 0.083 0.107 0.095
마모(pico, mg) 24.7 27.5 26.1
리바운드(rebound, %) 32 24 29
발열(℃) 24.7 30.0 32.2
상기 표 3에서처럼 본 발명의 고무조성물에 의한 고무시편의 레오미터 및 인장물성은 종래의 고무조성물에 의한 고무시편과 동등수준을 유지하고 있는 한편, 원료고무에 포함된 고스티렌 함량에 의해 히스테리시스 로스를 높여 0℃에서의 Tan δ및 마찰계수를 상승시켜 제동력이 향상된 고무조성물을 얻을 수 있다.

Claims (5)

  1. 공지의 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무(Emulsion-SBR) 30∼45 중량부, 스티렌과 비닐이 1:1으로 혼합된 용액중합 스티렌 부타디엔고무 30∼45 중량부 및 네오디미움 부타디엔 고무(Nd-BR) 10∼40 중량부 포함한 고무를 원료고무로 사용하는 것을 특징으로 하는 제동력이 향상된 우수한 트레드 고무조성물
  2. 제 1항에 있어서, 에멀젼 스티렌 부타디엔 고무의 스티렌 함량은 20∼60%, 유리전이온도(Tg)는 -20℃ ∼ -30℃ 임을 특징으로 하는 제동력이 향상된 우수한 트레드 고무조성물
  3. 제 1항에 있어서, 용액중합 스티렌 부타디엔 고무의 스티렌 함량은 30%∼40%이고, 비닐함량은 30%∼40%, 유리전이온도는 -30℃ ∼ -40℃ 임을 특징으로 하는 제동력이 향상된 우수한 트레드 고무조성물
  4. 제 1항에 있어서, 네오디미움 부타디엔 고무는 시스(cis) 함량이 98% 이상이고, 유리전이온도는 -100℃ ∼ -110℃ 임을 특징으로 하는 제동력이 향상된 우수한 트레드 고무조성물
  5. 상기 특허청구범위 제 1항 내지 제 4항중 선택된 어느 한항의 고무조성물을 트레드에 적용한 타이어
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030092376A (ko) * 2002-05-29 2003-12-06 금호타이어 주식회사 마른 노면과 젖은 노면에서의 제동거리 특성이 우수한트레드 고무조성물
KR100476014B1 (ko) * 2002-06-28 2005-03-10 금호타이어 주식회사 저연비 성능이 우수한 타이어 트래드용 고무조성물
KR100738673B1 (ko) 2006-03-28 2007-07-11 금호타이어 주식회사 래디얼 공기입 타이어 트레드 고무조성물
KR100760825B1 (ko) * 2006-10-23 2007-10-04 한국타이어 주식회사 트럭/버스 타이어 트레드용 고무조성물
KR100760824B1 (ko) * 2006-10-23 2007-10-04 한국타이어 주식회사 트럭/버스 타이어 트레드용 고무조성물
KR100903990B1 (ko) 2007-12-04 2009-06-22 한국타이어 주식회사 친환경 타이어 트레드용 고무조성물
KR100984773B1 (ko) * 2007-12-26 2010-10-04 한국타이어 주식회사 승용차용 타이어 트레드용 고무조성물

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6166733A (ja) * 1984-09-07 1986-04-05 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッドゴム組成物
JP3438317B2 (ja) * 1994-04-22 2003-08-18 旭化成株式会社 タイヤトレッド用ゴム組成物
DE19704464A1 (de) * 1997-02-06 1998-08-13 Continental Ag Kautschukmischung für Reifenlaufstreifen
KR19990026211A (ko) * 1997-09-23 1999-04-15 신형인 트레드용 실리카 고무조성물

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030092376A (ko) * 2002-05-29 2003-12-06 금호타이어 주식회사 마른 노면과 젖은 노면에서의 제동거리 특성이 우수한트레드 고무조성물
KR100476014B1 (ko) * 2002-06-28 2005-03-10 금호타이어 주식회사 저연비 성능이 우수한 타이어 트래드용 고무조성물
KR100738673B1 (ko) 2006-03-28 2007-07-11 금호타이어 주식회사 래디얼 공기입 타이어 트레드 고무조성물
KR100760825B1 (ko) * 2006-10-23 2007-10-04 한국타이어 주식회사 트럭/버스 타이어 트레드용 고무조성물
KR100760824B1 (ko) * 2006-10-23 2007-10-04 한국타이어 주식회사 트럭/버스 타이어 트레드용 고무조성물
KR100903990B1 (ko) 2007-12-04 2009-06-22 한국타이어 주식회사 친환경 타이어 트레드용 고무조성물
KR100984773B1 (ko) * 2007-12-26 2010-10-04 한국타이어 주식회사 승용차용 타이어 트레드용 고무조성물

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