KR20100036244A - 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용한 공기 타이어 - Google Patents

사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용한 공기 타이어 Download PDF

Info

Publication number
KR20100036244A
KR20100036244A KR1020097025816A KR20097025816A KR20100036244A KR 20100036244 A KR20100036244 A KR 20100036244A KR 1020097025816 A KR1020097025816 A KR 1020097025816A KR 20097025816 A KR20097025816 A KR 20097025816A KR 20100036244 A KR20100036244 A KR 20100036244A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber
mass
parts
rubber composition
sidewall
Prior art date
Application number
KR1020097025816A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101461254B1 (ko
Inventor
토시카즈 콘도
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 KR20100036244A publication Critical patent/KR20100036244A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101461254B1 publication Critical patent/KR101461254B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L15/00Compositions of rubber derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013Fillers, pigments or reinforcing additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0025Compositions of the sidewalls
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/346Clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08CTREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
    • C08C19/00Chemical modification of rubber
    • C08C19/04Oxidation
    • C08C19/06Epoxidation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/04Macromolecular compounds according to groups C08L7/00 - C08L49/00, or C08L55/00 - C08L57/00; Derivatives thereof
    • C08L2666/08Homopolymers or copolymers according to C08L7/00 - C08L21/00; Derivatives thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10Tires, resilient
    • Y10T152/10495Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10855Characterized by the carcass, carcass material, or physical arrangement of the carcass materials
    • Y10T152/10864Sidewall stiffening or reinforcing means other than main carcass plies or foldups thereof about beads

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)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

천연 고무 및 변성 천연 고무 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 고무 성분 100 질량부와, 카본 블랙 5 질량부 이하와, 실리카 10 질량부∼40 질량부와, 카본 블랙 및 실리카를 제외한, 1종 또는 2종 이상의 다른 무기 필러로 이루어지는 무기 필러 성분 5 질량부∼30 질량부를 함유하는 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용한 사이드월 고무를 구비하는 공기 타이어가 제공된다. 그 고무 조성물은, 석유 자원 유래의 원료 사용량이 저감되어 있고, 낮은 구름 저항에 의한 저연비성과, 양호한 내굴곡 균열 성장성을 나타낸다.

Description

사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용한 공기 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR SIDEWALL AND PNEUMATIC TIRE MADE WITH THE SAME}
본 발명은, 사이드월용 고무 조성물 및 그 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 이루어지는 사이드월 고무를 구비하는 공기 타이어에 관한 것이다.
최근, 환경 문제에 대한 관심의 고조로 인해, 석유 자원 유래의 원료의 사용량을 저감하기 위한 방법이 여러 기술 분야에서 검토되고 있다. 현재 일반적으로 시판되어 있는 타이어는, 전체 중량의 절반 이상이 석유 자원인 원료로 구성되어 있다. 예컨대, 일반적인 승용차용 타이어는, 합성 고무 약 20 질량%, 카본 블랙 약 20 질량%, 연화제, 합성 섬유 등을 포함하고 있기 때문에, 타이어 전체의 약 50 질량% 이상이 석유 자원의 원료로 구성되어 있다. 그래서, 석유 자원 유래의 원료를 이용하는 경우와 동일 내지 그 이상의 요구 특성을 만족하는, 석유외 자원 유래의 원료를 이용한 타이어용 고무의 개발이 요망되고 있다. 예컨대, 타이어의 사이드월 고무에 있어서는, 원하는 내구 성능을 얻기 위한 물리 특성을 유지하면서, 구름(rolling) 저항의 저감과 양호한 내굴곡 균열 성장성의 확보가 요망된다.
일본 특허 공개 제2003-64222호 공보(특허 문헌 1)에는, 석유계 오일의 사용량을 삭감하고, 구름 저항을 저감할 수 있는 고무 조성물의 제공을 목적으로 하여, 디엔계 고무 100 중량부에 대하여, 무기 충전제 5 중량부∼150 중량부, 실란 커플링제 0 중량부∼30 중량부, 및 요오드가가 130 이하인 식물 유지 5 중량부∼100 중량부를 함유하는 고무 조성물이 제안되어 있다. 그러나 이 문헌에서는, 타이어의 사이드월 고무로서 이용되었을 때에 낮은 구름 저항과 양호한 내굴곡 균열 성장성을 양립시키는 것이 가능한 고무 조성물은 제안되어 있지 않다.
일본 특허 공개 제2005-53944호 공보(특허 문헌 2)에는, 저연비화를 가능하게 하는 사이드월용 고무 조성물의 제공을 목적으로 하여, 천연 고무 및/또는 이소프렌 고무, 및 부타디엔 고무로 이루어지는 고무 성분 100 중량부에 대하여, 전분 및 가소제로 이루어지는 복합제 1 중량부∼20 중량부를 함유하는 사이드월용 고무 조성물이 제안되어 있다. 그러나 이 문헌에서는, 낮은 구름 저항과 양호한 내굴곡 균열 성장성을 양립시키는 고무 조성물은 제안되어 있지 않다.
일본 특허 공개 제2006-89526호 공보(특허 문헌 3)에는, 타이어 부재로서 필요한 성능을 유지하며, 또한 가공성을 향상시킨 타이어용 고무 조성물의 제공을 목적으로 하여, 천연 고무 및/또는 그 변성물로 이루어지는 고무 성분 100 중량부에 대하여, 실리카를 30 중량부 이상, 탄산칼슘을 5 중량부∼15 중량부, 및 카본 블랙을 5 중량부 이하 함유하는 타이어용 고무 조성물이 제안되어 있다. 그러나 이 문헌에서는, 타이어의 사이드월로서 이용되었을 때에 낮은 구름 저항과 양호한 내굴곡 균열 성장성을 양립시키는 것이 가능한 고무 조성물은 제안되어 있지 않다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-64222호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2005-53944호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2006-89526호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명은, 상기 과제를 해결하여, 석유 자원 유래의 원료 사용량을 저감하면서, 낮은 구름 저항에 의한 저연비성과, 양호한 내굴곡 균열 성장성을 양립시키는 것이 가능한 사이드월용 고무 조성물, 및 그 사이드월용 고무 조성물을 이용한 사이드월 고무를 구비하는 공기 타이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은, 고무 성분 100 질량부와, 카본 블랙 5 질량부 이하와, 실리카 10 질량부∼40 질량부와, 그 카본 블랙 및 그 실리카를 제외한, 1종 또는 2종 이상의 다른 무기 필러로 이루어지는 무기 필러 성분 5 질량부∼30 질량부를 함유하고, 고무 성분은, 천연 고무 및 변성 천연 고무 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 사이드월용 고무 조성물을 제공한다.
본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서, 고무 성분은, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서는, 상기 무기 필러 성분이, 탄산칼슘, 클레이, 세리사이트, 알루미나, 탈크, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘, 산화티탄 및 마이카로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 가교 후에 있어서의 듀로미터 A 경도는 50 이하인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 상술한 어느 하나의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 이루어지는 사이드월 고무를 구비하는 공기 타이어를 제공한다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 석유 자원 유래의 원료의 사용량을 저감하면서, 낮은 구름 저항에 의한 저연비성과, 양호한 내굴곡 균열 성장성을 양립시키는 것이 가능한 사이드월용 고무 조성물, 및 그 사이드월용 고무 조성물을 이용한 사이드월 고무를 구비하고, 낮은 구름 저항에 의한 저연비성과, 양호한 내굴곡 균열 성장성을 갖는 공기 타이어를 제공할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 공기 타이어의 좌측 절반을 예시한 단면도이다.
부호의 설명
1: 공기 타이어 2: 트레드부
3: 사이드월부 4: 비드부
5: 비드 코어 6: 카카스
7: 벨트층 8: 비드 에이펙스 고무
9: 내측 라이너 고무 3G: 사이드월 고무
4G: 클린치 에이펙스 고무
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 고무 성분 100 질량부와, 카본 블랙 5 질량부 이하와, 실리카 10 질량부∼40 질량부와, 그 카본 블랙 및 그 실리카를 제외한, 1종 또는 2종 이상의 다른 무기 필러로 이루어지는 무기 필러 성분(이하, 간단히 무기 필러 성분이라고도 함) 5 질량부∼30 질량부를 함유한다. 또한, 고무 성분은, 천연 고무 및 변성 천연 고무 중 적어도 어느 하나로 이루어진다. 본 발명에서는, 고무 성분으로서 천연 고무 및/또는 변성 천연 고무를 이용하고, 또한 비교적 소량의 카본 블랙과 소정량의 실리카와 소정량의 상기 무기 필러 성분을 병용함으로써, 예컨대 합성 고무나 카본 블랙과 같은 석유 자원 유래의 원료의 함유량을 저감할 수 있다. 또한, 카본 블랙을 비교적 소량 이용하고, 실리카 및 상기 무기 필러 성분을 소정량 병용함으로써, tanδ(손실 정접)의 저감이 가능하며, 양호한 인장 강도 및 파단 신장을 확보할 수 있다. 사이드월용 고무 조성물의 tanδ의 저감은, 그 사이드월용 고무 조성물을 이용한 사이드월 고무를 구비하는 공기 타이어의 구름 저항의 저감에 기여하고, 사이드월용 고무 조성물의 인장 강도 및 파단 신장의 확보는, 그 공기 타이어의 내굴곡 균열 성장성의 확보에 기여한다.
<고무 성분>
본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서, 고무 성분은, 천연 고무 및 변성 천연 고무 중 적어도 어느 하나로 이루어진다. 천연 고무로서는, 일반적으로 천연 고무로서 알려진 것이면 원산지 등을 한정하지 않고 사용할 수 있고, 1종으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 천연 고무로서는, 예컨대, RSS#3, TSR 등의 등급의 천연 고무를 적합하게 이용할 수 있다. 변성 천연 고무로서는, 에폭시화 천연 고무(ENR), 수소화 천연 고무 등을 예시할 수 있고, 1종 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다.
또한, 천연 고무의 일부 또는 전부가 탈단백 천연 고무(DPNR)여도 좋고, 변성 천연 고무의 일부 또는 전부가 그 탈단백 천연 고무(DPNR)의 변성 고무여도 좋다.
고무 성분은, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무(ENR) 중 적어도 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.
에폭시화 천연 고무(ENR)는, 천연 고무의 불포화 이중 결합이 에폭시화된 변성 천연 고무의 일종이며, 극성기인 에폭시기에 의해 분자 응집력이 증대한다. 그 때문에, 천연 고무보다도 유리 전이 온도(Tg)가 높고, 또한 기계적 강도나 내마모성, 내공기 투과성이 우수하다. 이러한 에폭시화 천연 고무로서는, 예컨대 ENR25(쿰풀란 구드리사 제조)(에폭시화율: 25%), ENR50(쿰풀란 구드리사 제조)(에폭시화율: 50%) 등의 시판되어 있는 것을 이용해도 좋고, 천연 고무를 에폭시화한 것을 이용해도 좋다. 천연 고무를 에폭시화하는 방법으로서는, 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 클로로히드린법, 직접 산화법, 과산화수소법, 알킬히드로퍼옥시드법, 과산법 등을 들 수 있다. 과산법으로서는, 예컨대 천연 고무의 에멀젼에 과초산이나 과포름산 등의 유기 과산을 에폭시화제로서 반응시키는 방법을 들 수 있다.
에폭시화 천연 고무의 에폭시화율은, 10 몰% 이상인 것이 바람직하고, 20 몰% 이상, 나아가서는 25 몰% 이상인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 에폭시화율이란, 에폭시화 전의 천연 고무 중의 이중 결합의 전체 수 중 에폭시화된 수의 비율[즉 (에폭시화된 이중 결합의 수)/(에폭시화 전의 이중 결합의 수)]을 의미하고, 예컨대 적정 분석, 핵자기 공명(NMR) 분석 등에 의해 구해진다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시화율이 10 몰% 미만인 경우, 에폭시화 천연 고무의 유리 전이 온도가 낮기 때문에, 사이드월 고무의 기계 강도가 낮아지는 경향이 있다. 또한, 에폭시화 천연 고무의 에폭시화율은, 70 몰% 이하인 것이 바람직하고, 60 몰% 이하, 나아가서는 50 몰% 이하인 것이 보다 바람직하다. 에폭시화 천연 고무의 에폭시화율이 70 몰%를 초과하는 경우, 사이드월 고무의 경도가 증대하여, 공기 타이어의 내굴곡 균열 성장성이 낮아지는 경향이 있다.
에폭시화 천연 고무로서, 보다 전형적으로는, 에폭시화율 25 몰%의 에폭시화 천연 고무, 에폭시화율 50 몰%의 에폭시화 천연 고무 등을 예시할 수 있다.
고무 성분 중의 천연 고무의 함유율은, 50 질량% 이상인 것이 바람직하다. 고무 성분 중의 천연 고무의 함유율이 50 질량% 미만인 경우, 고무 파괴 강도가 저하되는 경향이 있기 때문이다. 고무 성분 중의 천연 고무의 함유율은, 60 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 한편, 고무 성분 중의 천연 고무의 함유율은, 80 질량% 이하인 것이 바람직하다. 고무 성분 중의 천연 고무의 함유율이 80 질량%를 초과하는 경우, 예컨대 내굴곡 피로 성능의 향상을 위해 부타디엔 고무(BR) 등을 첨가하는 경우에 있어서 첨가량이 적음으로써 내굴곡 피로 성능의 향상 효과가 작아지는 경향이 있기 때문이다. 고무 성분 중의 천연 고무의 함유율은, 70 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
고무 성분 중의 변성 천연 고무의 함유율은, 20 질량% 이하인 것이 바람직하다. 고무 성분 중의 변성 천연 고무의 함유율이 20 질량%를 초과하는 경우, 비용이 상승하는 경향이 있기 때문이다. 고무 성분 중의 변성 천연 고무의 함유율은, 10 질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
<카본 블랙>
카본 블랙은, 보강용 충전제로서 기능하며, 카본 블랙을 배합함으로써, 얻어지는 사이드월 고무의 기계 강도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 카본 블랙을, 고무 성분 100 질량부에 대하여 5 질량부 이하로 함유한다. 고무 성분 100 질량부에 대한 카본 블랙의 함유량이 5 질량부를 초과하면, 석유 자원 유래의 원료 사용량의 저감 효과가 충분히 얻어지지 않게 되고, 사이드월 고무의 tanδ가 증대하기 때문이다. 카본 블랙의 그 함유량은, 4 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 카본 블랙의 그 함유량이 1 질량부 미만인 경우에는, 사이드월 고무의 기계 강도가 낮아지는 경향이 있기 때문에, 카본 블랙의 그 함유량은 1 질량부 이상인 것이 바람직하고, 나아가서는 2 질량부 이상, 더 나아가서는 3 질량부 이상인 것이 보다 바람직하다.
카본 블랙의 BET 비표면적은, 40 ㎡/g∼300 ㎡/g의 범위 내인 것이 바람직하다. 카본 블랙의 BET 비표면적이 40 ㎡/g 미만인 경우, 사이드월 고무의 기계 강도가 낮아지는 경향이 있고, 300 ㎡/g을 초과하는 경우, 사이드월용 고무 조성물의 조제 시의 분산성 저하에 의해 가공성이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 카본 블랙의 BET 비표면적은, 50 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하고, 60 ㎡/g 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 그 BET 비표면적은, 280 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 260 ㎡/g 이하인 것이 더 바람직하다.
또한, 상술한 카본 블랙의 BET 비표면적은, 예컨대 JIS K6217에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.
카본 블랙의 바람직한 시판품으로서는, 예컨대, 캐보트 재팬(주) 제조의 「쇼블랙(SHOWBLACK) N220」「쇼블랙 N330」 등을 예시할 수 있다.
<실리카>
실리카는, 보강용 충전제로서 기능하며, 실리카를 배합함으로써, 얻어지는 사이드월 고무의 기계 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 실리카는 석유외 자원 유래이기 때문에, 예컨대 카본 블랙 등의 석유 자원 유래의 보강제를 주된 보강제로서 배합하는 경우와 비교해서, 고무 조성물 중의 석유 자원 유래의 원료의 사용량을 저감할 수 있다.
본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 실리카를, 고무 성분 100 질량부에 대하여 10 질량부∼40 질량부의 범위 내에서 함유한다. 고무 성분 100 질량부에 대한 실리카의 함유량이 10 질량부 미만이면, 사이드월 고무의 보강 효과가 충분히 얻어지지 않고, 40 질량부를 초과하면, 사이드월용 고무 조성물의 제조 시에 점도 상승이 발생하여 가공성이 저하되며, 내굴곡 피로 성능이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 실리카의 그 함유량은, 나아가서는 20 질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 나아가서는 30 질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
실리카로서는, BET 비표면적이 100 ㎡/g∼300 ㎡/g의 범위 내의 것이 바람직하다. 실리카의 BET 비표면적이 100 ㎡/g 미만인 경우, 사이드월 고무의 보강 효과가 낮아지는 경향이 있고, 300 ㎡/g을 초과하는 경우, 사이드월용 고무 조성물의 제조 시의 분산성 저하에 의해 가공성이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 실리카의 BET 비표면적은, 나아가서는 110 ㎡/g 이상, 더 나아가서는 120 ㎡/g 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 280 ㎡/g 이하, 나아가서는 260 ㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상술한 실리카의 BET 비표면적은, 예컨대 ASTM-D-4820-93에 준거한 방법으로 측정할 수 있다.
실리카는, 습식법에 의해 조제된 것이어도 좋고, 건식법에 의해 조제된 것이어도 좋다. 또한, 바람직한 시판품으로서는, 예컨대, 울트라실 VN2(데구사 제조)(BET 비표면적: 125 ㎡/g), 울트라실 VN3(데구사 제조)(BET 비표면적: 175 ㎡/g) 등을 예시할 수 있다.
<무기 필러 성분>
본 발명에 있어서의 무기 필러 성분은, 카본 블랙과 실리카를 제외한 무기 필러의 1종 또는 2종 이상으로 이루어진다. 무기 필러 성분으로서는, 예컨대, 탄산칼슘, 클레이, 세리사이트, 알루미나, 탈크, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘, 산화티탄 및 마이카를 예시할 수 있다. 본 발명에 있어서, 그 무기 필러 성분은, 보강용 충전제로서의 효과가 양호한 점에서, 이들 예시된 무기 필러에서 선택되는 1종 이상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 클레이(즉 점토)란, 암석 또는 광물의 풍화, 변성 작용에 의해 생성된 미세한 입자의 집합체를 총칭하며, 보다 전형적으로는, 입경 2 ㎛ 이하의, 점토 광물을 주성분으로 하는 입자를 의미한다. 여기서 점토 광물이란, 전형적으로는 층 형상 규산염을 주성분으로 하는 결정질 또는 비정질을 의미한다. 클레이의 구체예로서는, 습식 카올린(미소성 카올린), 소성 카올린, 습식 및 건식의 납석 클레이(pyrophyllite clay) 등을 예시할 수 있고, 표면을 커플링제로 처리한 클레이도 예시할 수 있다.
본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 무기 필러 성분을, 고무 성분 100 질량부에 대하여 5 질량부∼30 질량부의 범위 내에서 함유한다. 고무 성분 100 질량부에 대한 무기 필러 성분의 함유량이 5 질량부 미만이면, 석유 자원 유래의 원료 사용량을 저감하면서 사이드월 고무에 대한 보강 효과를 충분히 얻기 위해서, 예컨대 실리카의 함유량을 늘리는 것이 필요해지고, 이 경우, 사이드월용 고무 조성물의 제조 시의 점도 상승이 발생하여 가공성이 저하되며, 무기 필러 성분을 5 질량부 이상 함유시키는 경우와 비교해서 tanδ가 증대한다. 또한 그 함유량이 30 질량부를 초과하면, 인장 강도 및 파단 신장의 유지와 제조 시의 가공성 확보의 양립이 곤란해진다. 고무 성분 100 질량부에 대한 무기 필러 성분의 함유량은, 나아가서는 7 질량부 이상, 더 나아가서는 10 질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한, 나아가서는 25 질량부 이하, 더 나아가서는 20 질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다.
<실란 커플링제>
본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 상술한 바와 같이 실리카를 함유하는데, 이 실리카와 함께, 실란 커플링제를 배합하는 것이 바람직하다. 실란 커플링제로서는, 종래부터 공지된 실란 커플링제를 이용할 수 있고, 예컨대, 비스(3-트리에톡시실릴프로필) 테트라설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸) 테트라설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸) 테트라설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필) 테트라설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸) 테트라설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸) 테트라설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필) 트리설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸) 트리설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸) 트리설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필) 트리설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸) 트리설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸) 트리설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필) 디설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸) 디설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸) 디설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필) 디설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸) 디설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸) 디설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일 테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카르바모일 테트라설파이드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일 테트라설파이드, 2-트리메톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카르바모일 테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴 테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸 테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필 메타크릴레이트 모노설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필 메타크릴레이트 모노설파이드 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 클로로계; 등을 들 수 있다. 이들 실란 커플링제는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
상기 중에서도, 가공성이 양호하다는 이유에서, Si69(데구사 제조)(비스(3-트리에톡시실릴프로필) 테트라설파이드), Si266(데구사 제조)(비스(3-트리에톡시실릴프로필) 디설파이드) 등이 바람직하게 이용된다.
실란 커플링제를 더 함유시키는 경우, 그 함유량에 대해서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 실리카의 함유량을 100 질량%로 했을 때의 실란 커플링제의 함유량이 2 질량% 이상인 것이 바람직하고, 4 질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. 실란 커플링제의 그 함유량이 2 질량% 미만인 경우에는, 고무의 혼련 시 및 압출 시의 가공성이 저하되는 경향이 있고, 얻어진 사이드월 고무에 있어서 내굴곡 피로 성능이 저하되는 경향이 있다. 또한, 실리카의 함유량을 100 질량%로 했을 때의 실란 커플링제의 함유량은, 12 질량% 이하가 바람직하고, 10 질량% 이하가 보다 바람직하다. 실란 커플링제의 그 함유량이 12 질량%를 초과하는 경우에는, 고무의 혼련 시 및 압출 시의 가공성의 개선 효과는 작은 한편, 비용이 상승해 버려 경제적이지 않고, 또한, 얻어진 사이드월 고무에 있어서 내열특성이 저하되는 경향이 있다.
<그 외의 배합제>
본 발명의 사이드월용 고무 조성물에는, 상기한 성분 이외에도, 종래 고무 공업에서 사용되는 다른 배합제, 예컨대 가황제, 스테아르산, 가황 촉진제, 가황 촉진 조제, 오일, 경화 레진, 왁스, 노화 방지제 등을 배합해도 좋다.
가황제로서는, 유기 과산화물 또는 유황계 가황제를 사용하는 것이 가능하고, 유기 과산화물로서는, 예컨대, 벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3 또는 1,3-비스(t-부틸퍼옥시프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠, t-부틸퍼옥시벤젠, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산, n-부틸-4,4-디-t-부틸퍼옥시발레레이트 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서, 디쿠밀 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤젠 및 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠이 바람직하다. 또한, 유황계 가황제로서는, 예컨대, 유황, 모르폴린디설파이드 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서는 유황이 바람직하다. 이들 가황제는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
가황 촉진제로서는, 설펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르바민산계, 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 또는, 크산테이트계 가황 촉진제 중 적어도 하나를 함유하는 것을 사용하는 것이 가능하다. 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(디벤조티아질 디설파이드), 2-메르캅토벤조티아졸의 나트륨염, 아연염, 구리염, 시클로헥실아민염, 2-(2,4-디니트로페닐)메르캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸-4-모르폴리노티오)벤조티아졸 등의 티아졸계 화합물 등을 사용할 수 있다. 티우람계로서는, 예컨대 TMTD(테트라메틸티우람 디설파이드), 테트라에틸티우람 디설파이드, 테트라메틸티우람 모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람 디설파이드, 디펜타메틸렌티우람 모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람 테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람 헥사설파이드, 테트라부틸티우람 디설파이드, 펜타메틸렌티우람 테트라설파이드 등의 티우람계 화합물을 사용할 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 사용할 수 있다. 디티오카르바민산계로서는, 예컨대 에틸페닐디티오카르바민산아연, 부틸페닐디티오카르바민산아연, 디메틸디티오카르바민산나트륨, 디메틸디티오카르바민산아연, 디에틸디티오카르바민산아연, 디부틸디티오카르바민산아연, 디아밀디티오카르바민산아연, 디프로필디티오카르바민산아연, 펜타메틸렌디티오카르바민산아연과 피페리딘의 착염, 헥사데실(또는 옥타데실)이소프로필디티오카르바민산아연, 디벤질디티오카르바민산아연, 디에틸디티오카르바민산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르바민산피페리딘, 디메틸디티오카르바민산셀레늄, 디에틸디티오카르바민산텔루륨, 디아밀디티오카르바민산카드뮴 등의 디티오카르바민산계 화합물 등을 사용할 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 사용할 수 있다. 이미다졸린계로서는, 예컨대 2-메르캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물 등을 사용할 수 있다. 크산테이트계로서는, 예컨대 디부틸크산토겐산아연 등의 크산테이트계 화합물 등을 사용할 수 있다. 이들 가황 촉진제는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.
가황 촉진 조제로서는, 예컨대 산화아연, 스테아르산 등을 사용할 수 있다.
노화 방지제로서는, 아민계, 페놀계, 이미다졸계의 노화 방지제나, 카르바민산 금속염 등을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
오일로서는, 프로세스 오일, 식물 유지, 또는 이들의 혼합물 등을 예시할 수 있다. 프로세스 오일로서는, 파라핀계 프로세스 오일, 나프텐계 프로세스 오일, 방향족계 프로세스 오일 등을 예시할 수 있다. 식물 유지로서는 피마자유, 면실유, 아마인유, 유채 기름, 대두유, 팜유, 야자유, 낙화생유, 파인 오일, 파인 타르, 톨유, 콘유, 미강유, 홍화유, 참기름, 올리브유, 해바라기유, 팜핵유, 동백유, 호호바유, 마카다미아너트유, 사플라워유, 동유(桐油) 등을 예시할 수 있다.
본 발명의 사이드월용 고무 조성물에 있어서는, 가교 후의 듀로미터 A 경도가 50 이하인 것이 바람직하다. 그 듀로미터 A 경도가 50을 초과하는 경우에는, 사이드월용 고무가 딱딱해져서 공기 타이어의 내굴곡 균열 성장성이 낮아지는 경향이 있기 때문이다. 그 듀로미터 A 경도는, 48 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 그 듀로미터 A 경도가 40 미만인 경우에는 공기 타이어의 내구 성능이 낮아지는 경향이 있기 때문에, 그 듀로미터 A 경도는, 40 이상, 나아가서는 42 이상, 특히 45 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상술한 듀로미터 A 경도는, JIS K6253에 준하여 측정되는 값이다.
본 발명은 또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용한 사이드월 고무를 구비하는 공기 타이어도 제공한다. 여기서, 도 1은, 본 발명에 따른 공기 타이어의 좌측 절반을 예시한 단면도이다. 공기 타이어(1)는, 트레드부(2)와, 그 트레드부(2)의 양단으로부터 타이어 반경 방향 내측으로 연장되는 한 쌍의 사이드월부(3)와, 각 사이드월부(3)의 내측단에 위치하는 비드부(4)를 구비한다. 또한, 비드부(4, 4) 사이에는 카카스(6)가 걸쳐지고, 이 카카스(6)의 외측이며 또한 트레드부(2) 내에는 후프 효과(hoop effect)를 가지고 트레드부(2)를 보강하는 벨트층(7)이 배치된다.
상기 카카스(6)는, 카카스 코드를 타이어 적도(CO)에 대하여, 예컨대 70°∼90°의 각도로 배열하는 1장 이상의 카카스 플라이로 형성되고, 이 카카스 플라이는, 상기 트레드부(2)로부터 사이드월부(3)를 경유하여 비드부(4)의 비드 코어(5) 둘레에서 타이어 축 방향의 내측으로부터 외측으로 접혀 고정된다.
상기 벨트층(7)은, 벨트 코드를 타이어 적도(CO)에 대하여, 예컨대 40° 이하의 각도로 배열한 2장 이상의 벨트 플라이로 이루어지고, 각 벨트 코드가 플라이 사이에서 교차하도록 방향을 다르게 하여 중첩 배치되어 있다. 또한, 필요에 따라 벨트층(7)의 양단부의 리프팅을 방지하기 위한 밴드층(도시하지 않음)을, 벨트층(7)의 적어도 외측에 설치해도 좋고, 이때 밴드층은, 저모듈러스의 유기 섬유 코드를, 타이어 적도(CO)와 대략 평행하게 나선형으로 감은 연속 플라이로 형성한다.
또한 비드부(4)에는, 상기 비드 코어(5)로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 비드 에이펙스 고무(8)가 배치되고, 카카스(6)의 내측에는, 타이어 내강면(內腔面)을 이루는 내측 라이너 고무(9)가 인접 설치되며, 카카스(6)의 외측은, 클린치 에이펙스 고무(4G) 및 사이드월 고무(3G)로 보호된다. 본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 상기 사이드월 고무(3G)에 사용되는 것이다.
또한 도 1은, 승용차용 공기 타이어에 대해서 예시하고 있으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 승용차용, 트럭용, 버스용, 중차량용 등, 각종 차량의 용도에 대하여 이용되는 공기 타이어를 제공한다.
본 발명의 공기 타이어는, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물을 이용하여, 종래부터 공지된 방법에 의해 제조된다. 즉, 상술한 필수 성분, 및 필요에 따라 배합되는 그 외의 배합제를 함유하는 사이드월용 고무 조성물을 혼련하고, 미가황의 단계에서 타이어의 사이드월 고무의 형상에 맞춰 압출 가공하며, 타이어의 다른 부재와 함께, 타이어 성형기 상에서 통상의 방법으로 성형함으로써, 미가황 타이어를 형성한다. 이 미가황 타이어를 가황기 속에서 가열 가압함으로써, 본 발명의 공기 타이어를 얻을 수 있다.
이러한 본 발명의 공기 타이어는, 사이드월 고무에서의 석유 자원 유래의 성분의 함유 비율이 보다 저감되어, 자원 절약 및 환경 보호에 대한 배려가 충분히 이루어져 있고, tanδ의 저감과 양호한 인장 강도 및 파단 신장이 양립된 고무 조성물이 사이드월 고무로서 사용되고 있다. 따라서 본 발명에 따르면, 지구 환경에 친화적인 「에코 타이어」이고, 구름 저항의 저감과 양호한 내굴곡 균열 성장성이 양립됨으로써 저연비이며 내구성이 우수한 타이어가 제공될 수 있다.
이하에 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1∼6 및 비교예 1∼5]
표 1, 2에 나타내는 배합 처방에 따라, 밴버리 믹서를 이용하여, 유황 및 가황 촉진제를 제외한 배합 성분을 약 150℃에서 3분간 혼련하였다. 이어서, 얻어진 혼련물에 유황 및 가황 촉진제를 표 1, 2에 나타내는 배합량으로 첨가한 후, 2축 오픈롤을 이용하여, 약 80℃에서 5분간 혼련하여, 각 실시예 및 각 비교예에 따른 배합의 미가황 고무 조성물을 조제하였다.
상기에서 얻은 미가황 고무 조성물을 소정의 두께로 압출하여 미가황 고무 시트를 제작하고, 또한 이것을 175℃에서 10분간 가황하여, 가황 고무 시트를 얻었다.
한편, 상기에서 얻은 미가황 고무 조성물을 사이드월 형상으로 압출하고, 다 른 부재와 조합하여 타이어로 성형하며, 타이어 성형기로, 온도 150℃, 압력 25 kgf에서 35분간 가황하여, 시험용 타이어(사이즈 195/65R15)를 제작하였다.
<고무 물성 평가>
(듀로미터 A 경도)
상기한 방법으로 얻은 가황 고무 시트에 대해서, JIS K6253에 준하여, 실온에서, 듀로미터 A 경도를 측정하였다.
(E*(복소 탄성률), tanδ(손실 정접))
상기한 방법으로 얻은 가황 고무 시트에서 잘라낸, 사이즈 4.0 ㎜×2.0 ㎜×40 ㎜의 시험편에 대해서, 이와모토 제조의 점탄성 스펙트로미터를 이용하여, 온도 70℃, 초기 변형 10%, 동적 변형(dynamic strain) 2%의 조건에서, E*(단위: ㎫) 및 tanδ를 측정하였다.
(인장 강도 TB, 파단 신장 EB)
상기한 방법으로 얻은 가황 고무 시트에서 잘라낸, 3호 덤벨의 시험편에 대해서, JIS K6251에 준하여, 실온에서, 인장 강도 TB(㎫), 파단 신장 EB(%)를 측정하였다.
(디마티아(De Mattia) 굴곡 시험)
상기한 방법으로 얻은 가황 고무 시트에서 잘라낸, 길이 140 ㎜∼155 ㎜, 폭 25±0.1 ㎜의 시험편에 대해서, 디마티아 굴곡 시험기를 이용하여, JIS K6260에 준한 방법으로, 변형률을 변경하여, 굴곡 균열 성장 속도를 측정하였다. 측정 결과는, 균열이 1 ㎜로 성장하기까지의 굴곡 횟수×1만(회)으로 나타내었다. 값이 클수 록, 내굴곡 균열 성장성이 우수한 것을 나타낸다.
<타이어 평가>
(조종 안정 성능)
상기한 방법으로 제작한 시험용 타이어를 도요타 코롤라(Toyota Corolla)에 장착하고, 스미토모 고무 고교(주) 타이어 테스트 코스에서, 실차 조종 안정 성능 시험을 행하였다. 평가는 테스트 드라이버의 관능 평가에 의해 행하고, 결과를 하기의 기준에 의해 평가하였다.
S: 조타 응답성이 허용 가능한 레벨이고, 승차감이 부드럽다.
A: 조타 응답성, 승차감 모두 허용 하한 레벨이다.
B: 조타 응답성, 승차감 모두 허용할 수 없는 레벨이다.
(구름 저항 지수)
상기한 방법으로 제작한 시험용 타이어에 대해서, 구름 저항 측정 시험기로 구름 저항을 측정하고, 하기의 수학식 1에 의해, 비교예 2를 100으로 하여 지수 표시하였다. 지수가 작을수록, 구름 저항이 작아 저연비화에 유리한 것을 나타낸다.
구름 저항 지수=(각 실시예 또는 각 비교예의 구름 저항)÷(비교예 2의 구름 저항)×100
(내구 성능)
상기한 방법으로 제작한 시험용 타이어를, 드럼 시험기를 이용하여, 대상(臺上) 평가로 30000 km 주행시킨 후, 시험용 타이어를 해체하여, 사이드월의 손상 상 황을 육안으로 관찰하고, 결과를 하기의 기준에 의해 평가하였다.
A: 사이드월에 손상이 없음
B: 사이드월에 손상이 있음
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
배합 (질량부) 천연 고무(주 1) 70 70 70 70 70 70
에폭시화 천연 고무(주 2) 30 30 30 30 30 30
부타디엔 고무(주 3) - - - - - -
카본 블랙(주 4) 4 4 4 4 4 4
실리카(주 5) 40 30 15 30 30 30
탄산칼슘(주 6) 5 15 30 - - 30
클레이(주 7) - - - 15 - -
수산화알루미늄(주 8) - - - - 15 -
실란 커플링제(주 9) 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
아로마 오일(주 10) - - - - - -
식물유(주 11) 6 6 6 6 6 6
노화 방지제 1(주 12) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
노화 방지제 2(주 13) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
스테아르산(주 14) 2 2 2 2 2 2
산화아연(주 15) 3 3 3 3 3 3
유황(주 16) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
가황 촉진제 NS(주 17) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
평 가 듀로미터 A 경도 48 47 46 47 47 53
E* 3.2 3.1 3.1 3.2 3.0 4.0
tanδ 0.148 0.144 0.140 0.145 0.144 0.150
인장 강도 TB (MPa) 16.5 16.0 15.4 15.8 15.6 14.5
파단 신장 EB (%) 640 590 540 580 560 420
디마티아 시험(10,000회/1 mm) 3500 2500 1500 1600 1200 500
조종 안정 성능 A A A A A S-A
구름 저항 지수 97 96 95 96 96 97
내구 성능 A A A A A B
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5
배합 (질량부) 천연 고무(주 1) 50 50 50 70 70
에폭시화 천연 고무(주 2) - - - 30 30
부타디엔 고무(주 3) 50 50 50 - -
카본 블랙(주 4) 60 50 5 5 4
실리카(주 5) - - 45 45 10
탄산칼슘(주 6) - - - - 35
클레이(주 7) - - - - -
수산화알루미늄(주 8) - - - - -
실란 커플링제(주 9) - - 3.6 3.6 3.6
아로마 오일(주 10) 6 6 6 - -
식물유(주 11) - - - 6 6
노화 방지제 1(주 12) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
노화 방지제 2(주 13) 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
스테아르산(주 14) 2 2 2 2 2
산화아연(주 15) 3 3 3 3 3
유황(주 16) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
가황 촉진제 NS(주 17) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
평가 듀로미터 A 경도 53 48 48 48 46
E* 4.3 3.3 3.2 3.2 3.1
tanδ 0.180 0.165 0.150 0.150 0.138
인장 강도 TB (MPa) 18.5 17.0 16.0 17.0 14.8
파단 신장 EB (%) 480 610 640 650 480
디마티아 시험(10,000회/1 mm) 1000 6000 4500 4000 800
조종 안정 성능 S-A A A A A
구름 저항 지수 102 100 98 98 94
내구 성능 A A A A B
표 1 및 2에 있어서의, (주 1)∼(주 17)은 다음과 같다.
(주 1) 천연 고무(NR): TSR
(주 2) 에폭시화 천연 고무(ENR): ENR25(Kumplan Guthrie Berhad사 제조)(에폭시화율: 25%)
(주 3) 부타디엔 고무: BR1220(우베사 제조)
(주 4) 카본 블랙: 쇼블랙 N330(캐보트 재팬(주) 제조)(BET 비표면적: 79 ㎡/g)
(주 5) 실리카: VN2(데구사사 제조)(BET 비표면적: 125 ㎡/g)
(주 6) 탄산칼슘: 하쿠엔카(Hakuenka) CC(시라이시 칼슘사 제조)
(주 7) 클레이: 사텐톤 W(다케하라 가가쿠 고교(주) 제조)
(주 8) 수산화알루미늄: 하이지라이트(HIGILITE) H21(도신 가세이(주) 제조)
(주 9) 실란 커플링제: Si69(데구사사 제조)
(주 10) 아로마 오일: 프로세스 오일 X140(재팬 에너지사 제조)
(주 11) 식물유: 유채 기름(닛신 가세이(주) 제조)
(주 12) 노화 방지제 1: 선녹 N(오우치 신코 가가쿠 고교(주) 제조)
(주 13) 노화 방지제 2: 노크락(NOCRAC) 6C(오우치 신코 가가쿠 고교(주) 제조)
(주 14) 스테아르산: 스테아르산(니혼 유시사 제조)
(주 15) 산화아연: 아연화 1호(미쯔이 긴조쿠 고교사 제조)
(주 16) 유황: 분말 유황(쯔루미 가가쿠 고교사 제조)
(주 17) 가황 촉진제 NS: 녹셀러(NOCCELER) NS(오우치 신코 가가쿠 고교(주) 제조)
표 1 및 2에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 사이드월용 고무 조성물의 배합에 따른 실시예 1∼6에서는, 카본 블랙 이외의 무기 필러를 함유하지 않은 비교예 1, 2, 및 카본 블랙 및 실리카 이외의 무기 필러를 함유하지 않은 비교예 3, 4와 비교해서, tanδ가 저감되는 것에 의한 구름 저항의 저감 효과가 보여졌다. 또한, 탄산칼슘을 다량으로 함유하는 비교예 5와 비교해서 인장 강도 및 파단 신장이 양호하고, 내굴곡 균열 성장성 및 타이어의 내구 성능이 양호한 경향이었다.
이상의 결과로부터, 본 발명에 따르면, 석유 자원 유래의 원료의 사용량을 저감하면서, 낮은 구름 저항과 양호한 내굴곡 균열 성장성을 양립하는 것이 가능한 것을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 사이드월용 고무 조성물은, 승용차용, 트럭용, 버스용, 중차량용 등의 각종 용도의 공기 타이어의 사이드월부에 적합하게 적용되고, 본 발명의 공기 타이어는, 상기 각종 용도에 적합하게 적용될 수 있다.
이번에 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타나며, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (4)

  1. 고무 성분 100 질량부와, 카본 블랙 5 질량부 이하와, 실리카 10 질량부∼40 질량부와, 클레이, 세리사이트, 알루미나, 탈크, 수산화알루미늄, 탄산마그네슘 및 마이카로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 무기 필러 성분 5 질량부∼30 질량부를 함유하고,
    상기 고무 성분은, 천연 고무 및 변성 천연 고무 중 하나 이상으로 이루어지는 사이드월용 고무 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고무 성분은, 천연 고무 및 에폭시화 천연 고무 중 하나 이상으로 이루어지는 사이드월용 고무 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 가교 후의 듀로미터 A 경도가 50 이하인 사이드월용 고무 조성물.
  4. 제1항에 기재된 사이드월용 고무 조성물을 이용하여 이루어지는 사이드월 고무를 구비하는 공기 타이어.
KR1020097025816A 2007-06-08 2008-03-07 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용한 공기 타이어 KR101461254B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007153025A JP4901591B2 (ja) 2007-06-08 2007-06-08 サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
JPJP-P-2007-153025 2007-06-08
PCT/JP2008/054116 WO2008149586A1 (ja) 2007-06-08 2008-03-07 サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100036244A true KR20100036244A (ko) 2010-04-07
KR101461254B1 KR101461254B1 (ko) 2014-11-12

Family

ID=40093416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097025816A KR101461254B1 (ko) 2007-06-08 2008-03-07 사이드월용 고무 조성물 및 이를 이용한 공기 타이어

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8466222B2 (ko)
EP (1) EP2157127B1 (ko)
JP (1) JP4901591B2 (ko)
KR (1) KR101461254B1 (ko)
CN (1) CN101755002A (ko)
RU (1) RU2472815C2 (ko)
WO (1) WO2008149586A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160041506A (ko) * 2014-10-08 2016-04-18 금호타이어 주식회사 사이드월용 고무 조성물 및 이를 포함하는 공기입 타이어

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5363738B2 (ja) * 2008-01-28 2013-12-11 株式会社ブリヂストン ゴム組成物及びそれを用いた空気入りタイヤ
RU2461591C1 (ru) * 2011-01-11 2012-09-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Прогресс" (ФГУП "НПП "Прогресс") Резиновая смесь
EP2671917B1 (en) * 2011-02-03 2016-02-03 Bridgestone Corporation Rubber composition for pneumatic tire
US20140299248A1 (en) * 2011-11-04 2014-10-09 Bridgestone Corporation Pneumatic tire
WO2013094147A1 (ja) 2011-12-22 2013-06-27 株式会社ブリヂストン 重荷重用タイヤ
WO2013125592A1 (ja) 2012-02-21 2013-08-29 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤおよび空気入りタイヤの製造方法
US20140135424A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-15 The Goodyear Tire & Rubber Company Rubber composition and tire with component comprised of polyisoprene rubber and soybean oil
JP5981645B2 (ja) * 2013-04-30 2016-08-31 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP6199733B2 (ja) 2013-12-26 2017-09-20 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
JP5872125B1 (ja) * 2014-08-05 2016-03-01 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびタイヤ
JP6150770B2 (ja) * 2014-08-14 2017-06-21 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
WO2016208100A1 (ja) * 2015-06-22 2016-12-29 株式会社ブリヂストン ゴム組成物、積層体、及びコンベアベルト
JP6878813B2 (ja) * 2016-10-03 2021-06-02 住友ゴム工業株式会社 ベーストレッド用ゴム組成物
DE102017223545A1 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Contitech Luftfedersysteme Gmbh Artikel, insbesondere ein Luftfederbalg, ein Metall-Gummi-Element oder ein Schwingungsdämpfer
CN109354727A (zh) * 2018-10-24 2019-02-19 江阴市江威工艺包装材料有限公司 一种彩色橡胶制品及其制作工艺
CN114437415B (zh) * 2020-11-02 2023-07-21 中国石油化工股份有限公司 用于浅色轮胎胎侧的橡胶组合物及其应用、硫化橡胶及其制备方法和应用

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0867776A (ja) * 1994-08-30 1996-03-12 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤサイドウォール用ゴム組成物
DE19839271C1 (de) * 1998-08-28 2000-02-24 Continental Ag Kautschukmischung und deren Verwendung in Fahrzeugluftreifen
JP3391756B2 (ja) * 1999-12-07 2003-03-31 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP2003521574A (ja) 2000-02-02 2003-07-15 ソシエテ ド テクノロジー ミシュラン スチレン−ブタジエンエマルジョンコポリマーを含むタイヤトレッド
RU2266932C2 (ru) * 2000-05-11 2005-12-27 Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. Эластомерные смеси на изобутиленовой основе
BR0105083A (pt) * 2000-11-17 2002-06-25 Goodyear Tire & Rubber Composição de borracha leve contendo argila
JP3683519B2 (ja) 2001-08-24 2005-08-17 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物
JP2003063206A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Sumitomo Rubber Ind Ltd エコタイヤ
JP2004026862A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Sumitomo Rubber Ind Ltd ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
CN100491140C (zh) 2002-10-08 2009-05-27 住友橡胶工业株式会社 无内胎轮胎
JP2005053944A (ja) 2003-08-01 2005-03-03 Sumitomo Rubber Ind Ltd サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
CN1886451B (zh) * 2003-10-20 2011-01-26 尤尼罗亚尔化学公司 橡胶组合物以及降低正切δ值和磨损指数的方法
DE602005000321T2 (de) * 2004-03-18 2007-05-31 Sumitomo Rubber Industries Ltd., Kobe Kautschukmischung für Reifenlaufflächen und Luftreifen, welche diese verwenden
FR2872817B1 (fr) * 2004-07-07 2006-09-22 Michelin Soc Tech Composition de caoutchouc pour pneumatique a base d'un hydroxyde metallique renforcant
JP4405876B2 (ja) * 2004-08-31 2010-01-27 住友ゴム工業株式会社 サイドウォール用ゴム組成物
JP2006089526A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤ用ゴム組成物
JP2006143929A (ja) * 2004-11-22 2006-06-08 Sumitomo Rubber Ind Ltd タイヤトレッド用ゴム組成物および空気入りタイヤ
JP4546812B2 (ja) * 2004-12-02 2010-09-22 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
JP4860162B2 (ja) * 2005-02-14 2012-01-25 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれからなるタイヤ
JP4472598B2 (ja) 2005-08-26 2010-06-02 住友ゴム工業株式会社 サイドウォール用ゴム組成物
JP4574649B2 (ja) * 2006-06-26 2010-11-04 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
DE602007013971D1 (de) 2006-06-26 2011-06-01 Sumitomo Rubber Ind Gummimischung und daraus hergestellter Reifen
JP5037865B2 (ja) * 2006-06-26 2012-10-03 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いたタイヤ
JP5179732B2 (ja) * 2006-08-31 2013-04-10 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物およびそれを用いた特定の部材を有するタイヤ
JP2008070093A (ja) 2006-09-15 2008-03-27 Toshiba Kyaria Kk 空気調和機システム
JP4968732B2 (ja) * 2007-06-08 2012-07-04 住友ゴム工業株式会社 ビードエイペックス用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP5178054B2 (ja) * 2007-06-06 2013-04-10 住友ゴム工業株式会社 クリンチエイペックス用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
KR101493109B1 (ko) 2007-06-06 2015-02-12 스미토모 고무 고교 가부시키가이샤 타이어용 고무 조성물 및 이것을 이용한 공기 타이어

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160041506A (ko) * 2014-10-08 2016-04-18 금호타이어 주식회사 사이드월용 고무 조성물 및 이를 포함하는 공기입 타이어

Also Published As

Publication number Publication date
CN101755002A (zh) 2010-06-23
US20100174023A1 (en) 2010-07-08
US8466222B2 (en) 2013-06-18
EP2157127A1 (en) 2010-02-24
WO2008149586A1 (ja) 2008-12-11
RU2472815C2 (ru) 2013-01-20
EP2157127A4 (en) 2011-11-09
EP2157127B1 (en) 2013-01-09
JP2008303326A (ja) 2008-12-18
RU2009143272A (ru) 2011-07-20
JP4901591B2 (ja) 2012-03-21
KR101461254B1 (ko) 2014-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4901591B2 (ja) サイドウォール用ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
KR100988539B1 (ko) 사이드월용 고무 조성물과 그 제조 방법 및 공기 타이어
KR101493109B1 (ko) 타이어용 고무 조성물 및 이것을 이용한 공기 타이어
KR101003051B1 (ko) 타이어용 고무 조성물, 타이어 부재 및 타이어
EP2006121B1 (en) Rubber composition for side wall, as well as pneumatic tire
JP5466415B2 (ja) ベーストレッド用ゴム組成物及びタイヤ
EP2014710A1 (en) Rubber composition for carcass ply or band and pneumatic tire using the same
KR20100017811A (ko) 특정의 고무 조성물로 형성된 플라이, 클린치 및 트레드와, 이들을 이용한 공기 타이어
JP4938562B2 (ja) ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
EP1988120B1 (en) Tire with tire tread structure including cap tread and base tread
JP2008291091A (ja) インナーライナー用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP5178054B2 (ja) クリンチエイペックス用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP2009007408A (ja) スチールコード接着用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP4968732B2 (ja) ビードエイペックス用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP2009013218A (ja) トレッド用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP2008308575A (ja) トレッド用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP5299733B2 (ja) ゴム組成物および空気入りタイヤの製造方法
JP4896826B2 (ja) トレッド用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP2009019092A (ja) ビードエイペックス用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP4591895B2 (ja) クリンチ用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP4845045B2 (ja) プライ用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP2008291084A (ja) サイドウォール用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP2008291093A (ja) クリンチ用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ
JP2008291092A (ja) タイヤトレッド用ゴム組成物およびこれを用いた空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee