KR101142550B1 - Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 천연고무 30 내지 50 중량부, 시스 1,4-부타디엔의 함량이 97 중량% 이상이고, 중량평균분자량(Mw)이 7.0X105 내지 7.5X105g/mol인 고시스 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부 및 스티렌 함량이 22 내지 25 중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐 함량이 15 내지 17 중량%이고, 유리전이온도가 -50 내지 -55℃인 스티렌 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 그리고 질소흡착 비표면적이 125 내지 130m2/g이고, 요오드 흡착량이 120 내지 125mg/g이고, DBP 흡유량이 130 내지 135cc/100g이고, 틴트(tint) 값이 122 내지 125인 카본블랙 52 내지 60 중량부를 포함한다. The present invention relates to a rubber composition for tire tread and a tire manufactured using the same, wherein the content of natural rubber 30 to 50 parts by weight, cis 1,4-butadiene is 97% by weight or more, and the weight average molecular weight (Mw) is 7.0 20 to 40 parts by weight of gothic butadiene rubber having X10 5 to 7.5X10 5 g / mol and styrene content of 22 to 25% by weight, butadiene containing 15 to 17% by weight of vinyl, and glass transition temperature of -50 100 parts by weight of the raw material rubber including 20 to 40 parts by weight of styrene butadiene rubber at -55 deg. C, nitrogen adsorption specific surface area of 125 to 130 m 2 / g, iodine adsorption amount of 120 to 125 mg / g, and DBP oil absorption amount of 130 to 135 cc / 100 g, and 52 to 60 parts by weight of carbon black having a tint value of 122 to 125.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 내구성능 및 가공성을 저하시키지 않으면서 내마모성능, 제동성능 및 조종안정성능을 향상시킬 수 있다.The tire tread rubber composition can improve wear resistance, braking performance and steering stability without deteriorating durability and workability.
타이어, 트레드, 고무조성물, 천연고무, 시스1,4-부타디엔, 중량평균분자량, 고시스부타디엔고무, 비닐함량, 유리전이온도, 스티렌부타디엔고무, 질소흡착비표면적, 요오드흡착량, DBP흡유량, 틴트, tint, 카본블랙 Tire, tread, rubber composition, natural rubber, cis 1,4-butadiene, weight average molecular weight, high cis butadiene rubber, vinyl content, glass transition temperature, styrene butadiene rubber, nitrogen adsorption specific surface area, iodine adsorption, DBP oil absorption, tint , tint, carbon black
Description
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 내구성능 및 가공성을 저하시키지 않으면서 내마모성능, 제동성능 및 조종안정성능을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a tire manufactured using the same, wherein the rubber composition for a tire tread can improve abrasion resistance, braking performance and steering stability without degrading durability and workability, and using the same. It relates to a tire manufactured by.
일반적으로 승용차용 타이어의 경우 내마모성, 내구성뿐만 아니라 조향성, 제동성 등의 승차감 역시 중요시 된다. 반면에 트럭 및 버스용 타이어의 트레드는 주로 화물 및 인력 수송을 목적으로 고하중 상태로 주행하기 때문에 트레드가 지면과 충분히 접지하게 되어, 제동성 및 조정안정성은 크게 고려하지 않은 채 내마모 및 내구성능을 향상시키는 것이 일반적이다. In general, in the case of tires for passenger cars, not only wear resistance and durability, but also riding comfort such as steering and braking properties are also important. On the other hand, the treads of truck and bus tires are driven at high loads mainly for cargo and manpower transportation, so that the treads are sufficiently grounded with the ground, and the abrasion resistance and durability are not greatly considered. It is common to improve.
특히, 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물에 유리전이온도가 낮은 부타디엔 고무를 사용하여 내마모성능을 향상시키는 기술은 보편적으로 사용되고 있다. 이러한 부타디엔 고무는 무니점도가 높은 특성이 있어 다량 사용하게 될 경우 가공성이 저하되는 부작용이 따른다. 이에 내마모성능 및 가공성 향상을 위하여 천연고무 및 부타디엔 고무와 함께 스티렌 부타디엔 고무를 일정 부분 사용하는 기술을 사용한다. In particular, a technique for improving wear resistance by using butadiene rubber having a low glass transition temperature in a tire tread rubber composition for trucks and buses is commonly used. Such butadiene rubber has a high Mooney viscosity characteristic, and when used in large quantities, there is a side effect that the workability is reduced. In order to improve abrasion resistance and processability, a part of using styrene butadiene rubber together with natural rubber and butadiene rubber is used.
그러나, 화물을 적재하지 않은 공차 상태의 주행시 일시적으로 타이어에 걸리는 하중이 감소하면서 트레드와의 접지면이 좁아지게 되고, 결과적으로 제동성 및 조정안정성이 불리해진다. 이는 주행시 차량 운전자로 하여금 불안감을 느끼게 하며 최악의 경우 사고로 이어지는 결과를 초래하게 된다.However, the load on the tire temporarily decreases when the vehicle is loaded with tolerances, and the ground plane with the tread is narrowed, and as a result, the braking property and the adjustment stability become disadvantageous. This causes vehicle drivers to feel insecure while driving and, in the worst case, may lead to accidents.
따라서, 트럭 및 버스용 타이어 트레드 고무에도 내구성능 및 가공성을 저하시키지 않으면서 내마모, 제동성능 및 조종안정성능을 향상시키는 기술이 필요하다.Accordingly, there is a need for a technique for improving wear resistance, braking performance, and steering stability without degrading durability and workability even for tire tread rubber for trucks and buses.
본 발명의 목적은 트럭 또는 버스용 타이어의 가공성 및 내구 성능 저하를 방지하면서 내마모성능, 제동성능 및 조종안정성능을 향상시키는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a rubber composition for tire treads that improves wear resistance, braking performance and steering stability while preventing deterioration of workability and durability of truck or bus tires.
본 발명의 다른 목적은 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire manufactured using the rubber tread rubber composition.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 천연고무 30 내지 50 중량부, 시스 1,4-부타디엔의 함량이 97 중량% 이상이고, 중량평균분자량(Mw)이 7.0X105 내지 7.5X105g/mol인 고시스 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부 및 스티렌 함량이 22 내지 25 중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐 함량이 15 내지 17 중량%이고, 유리전이온도가 -50 내지 -55℃인 스티렌 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 그리고 질소흡착 비표면적이 125 내지 130m2/g이고, 요오드 흡착량이 120 내지 125mg/g이고, DBP 흡유량이 130 내지 135cc/100g이고, 틴트(tint) 값이 122 내지 125인 카본블랙 52 내지 60 중량부를 포함한다. In order to achieve the above object, the rubber composition for tire tread according to an embodiment of the present invention is 30 to 50 parts by weight of natural rubber, the content of cis 1,4-butadiene is at least 97% by weight, the weight average molecular weight (Mw) 20 to 40 parts by weight of the Gothic butadiene rubber having 7.0X10 5 to 7.5X10 5 g / mol and 22 to 25% by weight of styrene, 15 to 17% by weight of vinyl contained in butadiene, and a glass transition temperature 100 parts by weight of the raw material rubber including 20 to 40 parts by weight of styrene butadiene rubber at -50 to -55 ° C, and a nitrogen adsorption specific surface area of 125 to 130 m 2 / g, iodine adsorption amount of 120 to 125 mg / g, and DBP oil absorption 130 to 135 cc / 100 g, and 52 to 60 parts by weight of carbon black having a tint value of 122 to 125.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 가류제를 1.4 내지 1.7 중량부로 더 포함할 수 있다. The tire tread rubber composition may further include 1.4 to 1.7 parts by weight of a vulcanizing agent.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한다.A tire according to another embodiment of the present invention is manufactured using the rubber tread rubber composition.
이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부 및 카본블랙 52 내지 60 중량부를 포함한다.The tire tread rubber composition includes 100 parts by weight of raw material rubber and 52 to 60 parts by weight of carbon black.
상기 원료고무는 천연고무 30 내지 50 중량부, 고시스 부타디엔 고무 20 내지 40 중량부 및 스티렌 부타디엔 고무 20 내지 30 중량부를 포함한다.The raw material rubber includes 30 to 50 parts by weight of natural rubber, 20 to 40 parts by weight of rubber cis butadiene rubber and 20 to 30 parts by weight of styrene butadiene rubber.
상기 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함할 수 있다. The natural rubber may be used as long as it is known as natural rubber, and the origin and the like are not limited. The natural rubber may include cis-1,4-polyisoprene as a main agent.
상기 천연고무는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 30 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 35 내지 45 중량부로 포함될 수 있다. 상기 천연고무의 함량이 상기 범위 내인 경우 상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 내구성능을 유지할 수 있다.The natural rubber may be included in 30 to 50 parts by weight, preferably 35 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. When the content of the natural rubber is within the above range can maintain the durability of the rubber composition for the tire tread.
상기 고시스 부타디엔 고무(high-cis butadiene rubber)는 시스 1,4-부타디엔의 함량이 97 중량% 이상이고, 중량평균분자량(Mw)이 7.0X105 내지 7.5X105g/mol일 수 있다. 상기 부타디엔 고무의 시스 함량이 97 중량% 이상인 경우 시스 함량이 높을수록 히스테리시스 로스가 적고 그린 강도(green strength)가 높아져 내피로성능, 내발열성능 및 고무강도가 향상된다. 또한, 상기 부타디엔 고무의 중량평 균분자량이 7.0X105 내지 7.5X105g/mol인 경우 타이어 트레드용 고무 조성물의 가공성을 저하시키지 않으면서 내마모성을 향상시킬 수 있다.The high cis butadiene rubber may have a content of cis 1,4-butadiene more than 97 wt% and a weight average molecular weight (Mw) of 7.0X10 5 to 7.5X10 5 g / mol. If the sheath content of the butadiene rubber is more than 97% by weight, the higher the sheath content, the less the hysteresis loss and the higher the green strength (green strength), thereby improving the fatigue resistance, the heat resistance performance and the rubber strength. In addition, when the weight average molecular weight of the butadiene rubber is 7.0X10 5 to 7.5X10 5 g / mol can be improved wear resistance without lowering the workability of the rubber tread rubber composition.
상기 고시스 부타디엔 고무는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게 20 내지 30 중량부로 포함될 수 있다. 상기 고시스 부타디엔 고무의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 20 중량부 미만이면 내마모성능 향상 효과를 기대하기 어렵고, 40 중량부를 초과하면 무니점도가 높아져 가공성이 저하된다. The gothic butadiene rubber may be included in an amount of 20 to 40 parts by weight, preferably 20 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw material rubber. When the content of the high cis butadiene rubber is less than 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, it is difficult to expect an effect of improving the wear resistance.
상기 스티렌 부타디엔 고무는 스티렌 함량이 22 내지 25 중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐 함량이 15 내지 17 중량%이고, 유리전이온도가 -50 내지 -55℃일 수 있다. 상기 스티렌 함량이 22 내지 25 중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐 함량이 15 내지 17 중량%이고, 유리전이온도가 -50 내지 -55℃인 스티렌 부타디엔 고무를 사용하는 경우 내발열성능의 저하없이 제동성능 및 조정안정성능을 향상시킬 수 있다. The styrene butadiene rubber may have a styrene content of 22 to 25 wt%, a vinyl content of butadiene 15 to 17 wt%, and a glass transition temperature of -50 to -55 ° C. When using styrene butadiene rubber having a styrene content of 22 to 25% by weight, a vinyl content of 15 to 17% by weight of butadiene, and a glass transition temperature of -50 to -55 ° C, braking without deterioration of heat generation performance Performance and tuning stability can be improved.
상기 스티렌 부타디엔 고무는 상기 내발열성능의 저하없이 제동성능 및 조정안정성능을 향상시키는 효과를 극대화시키기 위하여 오일을 함유하지 않는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. The styrene butadiene rubber may preferably be used that does not contain oil in order to maximize the effect of improving braking performance and adjusting stability without deterioration of the heat generating performance.
상기 스티렌 부타디엔 고무는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게 30 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 스티렌 부타디엔 고무의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 20 중량 부 미만이면 제동성능 및 조정안정성능의 향상을 기대하기 어려우며, 내구성능의 저하 때문에 40 중량부를 초과하여 사용하기 어렵다. The styrene butadiene rubber may be included in an amount of 20 to 40 parts by weight, and preferably 30 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw material rubber. When the content of the styrene butadiene rubber is less than 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, it is difficult to expect the improvement of the braking performance and the adjustment stability performance, it is difficult to use more than 40 parts by weight because of the deterioration of the durability performance.
상기 보강성 충진제로 사용되는 카본블랙은 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 125 내지 130m2/g이고, 요오드 흡착량이 120 내지 125mg/g이고, DBP(n-dibutyl phthalate) 흡유량이 130 내지 135cc/100g이고, 틴트(tint) 값이 122 내지 125인 콜로이드(colloidal) 특성을 가질 수 있다. Carbon black used as the reinforcing filler has a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 125 to 130 m 2 / g, iodine adsorption amount of 120 to 125 mg / g, DBP (n-dibutyl phthalate ) Oil absorption is 130 to 135cc / 100g, and the tint (colloidal) characteristics of 122 to 125 may have a tint value.
상기 카본블랙의 질소흡착 비표면적이 125m2/g 미만이면 내마모성능의 저하가 초래되며, 130m2/g을 초과하면 보강성에는 유리하지만 발열이 많아 내구 성능의 저하가 초래된다. When the carbon adsorption specific surface area of the carbon black is less than 125 m 2 / g, the wear resistance is lowered. When the carbon black has a specific surface area of 130 m 2 / g, the carbon black is advantageous in reinforcement but heat generation is high, resulting in deterioration of durability.
상기 카본블랙의 틴트 값이 122 미만이거나 요오드 흡착량이 120mg/g 미만이면 내마모성능의 저하가 초래되며, 틴트 값이 125를 초과하거나 요오드 흡착량이 125mg/g을 초과하면 보강성에는 유리하지만 발열이 많아 내구 성능의 저하가 초래된다.When the tint value of the carbon black is less than 122 or the iodine adsorption amount is less than 120 mg / g, a decrease in wear resistance is caused. The degradation of durability performance is caused.
또한, 상기 카본블랙의 DBP 흡유량이 135cc/100g을 초과하면 발열에는 유리하나 가공성이 저하되며, 130cc/100g 미만이면 내발열성능이 저하된다. In addition, when the DBP oil absorption amount of the carbon black exceeds 135cc / 100g, the heat generation is advantageous, but the workability is lowered. If the DBP oil absorption amount is less than 130cc / 100g, the heat generating performance is lowered.
상기 카본블랙은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 52 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 상기 카본블랙의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 52 중량부 미만이면 내마모성능이 저하될 수 있으며, 60 중량부를 초과이면 내구성능 이 저하될 수 있다. The carbon black may be included in an amount of 52 to 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. If the content of the carbon black is less than 52 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, the wear resistance may be lowered. If the content of the carbon black is greater than 60 parts by weight, the durability may be lowered.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 발열성능의 저하를 막기 위하여 오일은 첨가하지 않으며, 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1.4 내지 1.7 중량부로 사용할 수 있다.The rubber composition for the tire tread does not add oil to prevent deterioration of the exothermic performance, and the vulcanizing agent may be used in an amount of 1.4 to 1.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber.
상기 가류제의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1.4 중량부 미만이면 합성고무가 다량 사용되기 때문에 모듈러스가 낮아져 고하중에 견디기 힘들어지며, 1.7 중량부를 초과하면 내발열성에 불리해져 내구성능의 저하를 초래할 수 있다.If the content of the vulcanizing agent is less than 1.4 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, since a large amount of synthetic rubber is used, the modulus is low, making it difficult to withstand high loads. Can cause.
상기 가류제로는 유황계 가류제, 유기 과산화물, 수지 가류제, 산화마그네슘 등의 금속산화물을 사용할 수 있다.As the vulcanizing agent, metal oxides such as sulfur vulcanizing agents, organic peroxides, resin vulcanizing agents, and magnesium oxide can be used.
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 유황 가류제로는 구체적으로 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있다. The sulfur-based vulcanizing agents include inorganic vulcanizing agents such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S) and colloidal sulfur, tetramethylthiuram disulfide (TMTD) and tetraethyl. Organic vulcanizing agents such as tetraethyltriuram disulfide (TETD) and dithiodimorpholine can be used. Specifically, as the sulfur vulcanizing agent, a vulcanizing agent which produces elemental sulfur or sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur, or the like can be used.
상기 유기 과산화물은 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 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)헥산, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠, t-부틸퍼옥시벤젠, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, 1,1-디부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산, n-부틸-4,4-디-t-부틸퍼옥시발레레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. The organic peroxide may be benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di ( t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 1,3- Bis (t-butylperoxypropyl) benzene, di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene, t-butylperoxybenzene, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-dibutylperoxy-3 Any one selected from the group consisting of, 3,5-trimethylsiloxane, n-butyl-4,4-di-t-butylperoxyvalerate and combinations thereof can be used.
한편, 상기 가류제를 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1.4 내지 1.7 중량부로 사용하는 것과 함께, 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 가류촉진제를 1.0 내지 2.0 중량부, 바람직하게는 1.1 내지 1.5 중량부의 범위에서 자유롭게 조절하여 사용할 수 있다.Meanwhile, the vulcanizing agent is used in an amount of 1.4 to 1.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, and 1.0 to 2.0 parts by weight of a vulcanization accelerator, in order to maximize productivity and rubber properties by promoting the vulcanization rate. Preferably it can be used freely adjusted in the range of 1.1 to 1.5 parts by weight.
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.The vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, xanthate and their Any one selected from the group consisting of a combination can be used.
상기 술펜아미드계 가류촉진제로는, 예컨대 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 술펜아미드계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the sulfenamide vulcanization accelerators include N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS), and N, N-dicyclohexyl. Any selected from the group consisting of -2-benzothiazylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazylsulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide and combinations thereof The sulfenamide type compound of can be used.
상기 티아졸계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아질디설파이드(MBTS), 2-머캅토벤조티아졸의 나트륨염, 2-머캅토벤조티아졸의 아연염, 2-머캅토벤조티아졸의 구리염, 2-머캅토벤조티아졸의 시클로헥실아민염, 2- (2,4-디니트로페닐)머캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸4-모르폴리노티오)벤조티아졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티아졸계 화합물을 사용할 수 있다. Examples of the thiazole vulcanization accelerators include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole and zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole. , Copper salt of 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2- (2,4-dinitrophenyl) mercaptobenzothiazole, 2- (2,6-di Any thiazole compound selected from the group consisting of ethyl 4-morpholinothio) benzothiazole and combinations thereof can be used.
상기 티우람계 가류촉진제로는, 예컨대 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티우람계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the thiuram-based vulcanization accelerators include tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), tetraethyl thiuram disulfide, tetramethyl thiuram monosulfide, dipentamethylene thiuram disulfide, dipentamethylene thiuram monosulfide and dipentamethylene. Any thiuram-based compound selected from the group consisting of thiuram tetrasulfide, dipentamethylene thiuram hexasulfide, tetrabutyl thiuram disulfide, pentamethylene thiuram tetrasulfide, and combinations thereof can be used.
상기 티오우레아계 가류촉진제로는, 예컨대 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티오우레아계 화합물을 사용할 수 있다. As the thiourea vulcanization accelerator, for example, thiocarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diorthotolylthiourea, and any combination thereof is selected from the group of thiourea Compounds can be used.
상기 구아니딘계 가류촉진제로는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 구아니딘계 화합물을 사용할 수 있다.As the guanidine-based vulcanization accelerator, for example, any one guanidine-based compound selected from the group consisting of diphenylguanidine, diorthotolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, diphenylguanidine phthalate, and combinations thereof can be used. Can be.
상기 디티오카르밤산계 가류촉진제로는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리 딘의 착염, 헥사데실이소프로필디티오카르밤산아연, 옥타데실이소프로필디티오카르밤산아연 디벤질디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르밤산피페리딘, 디메틸디티오카르밤산셀레늄, 디에틸디티오카르밤산텔루늄, 디아밀디티오카르밤산카드뮴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 디티오카르밤산계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the dithiocarbamic acid-based vulcanization accelerators include ethylphenyldithiocarbamate zinc, butylphenyldithiocarbamate zinc, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, Zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diamyldithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate, zinc salt of pentamethylenedithiocarbamate and piperidine, hexadecylisopropyldithiocarbamate zinc, octadecyl Isopropyldithiocarbamate zinc dibenzyldithiocarbamate zinc, sodium diethyldithiocarbamate, pentamethylenedithiocarbamate piperidine, dimethyldithiocarbamate selenium, diethyldithiocarbamate tellurium, dia One dithiocarbamic acid compound selected from the group consisting of cadmium didicarbamate and combinations thereof can be used.
상기 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 가류촉진제로는, 예컨대 아세트알데히드-아닐린 반응물, 부틸알데히드-아닐린 축합물, 헥사메틸렌테트라민, 아세트알데히드-암모니아 반응물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 화합물을 사용할 수 있다. The aldehyde-amine-based or aldehyde-ammonia based vulcanization accelerator, for example, acetaldehyde-aniline reactant, butylaldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, acetaldehyde-ammonia reactant and combinations thereof -Amine based or aldehyde-ammonia based compounds can be used.
상기 이미다졸린계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물을 사용할 수 있고, 상기 크산테이트계 가류촉진제로는, 예컨대 디부틸크산토겐산아연 등의 크산테이트계 화합물을 사용할 수 있다.As said imidazoline type vulcanization accelerator, imidazoline type compounds, such as 2-mercaptoimidazoline, can be used, for example, As said xanthate type vulcanization accelerator, xanthate type, such as zinc dibutyl xanthogenate Compounds can be used.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류촉진조제, 충진제, 커플링제, 노화방지제 또는 점착제 등의 각종의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 각종의 첨가제는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있으며, 이들의 함량은 통상적인 타이어 트레드용 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.The tire tread rubber composition may optionally further include various additives such as additional vulcanization accelerators, fillers, coupling agents, anti-aging agents or pressure-sensitive adhesives. The various additives can be used as long as it is commonly used in the field of the present invention, the content thereof is not particularly limited, depending on the compounding ratio used in the conventional tire tread rubber composition.
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. The vulcanization accelerator is a compounding agent used in combination with the vulcanization accelerator to complete its promoting effect. Any one selected from the group consisting of inorganic vulcanization accelerators, organic vulcanization accelerators and combinations thereof can be used. .
상기 무기계 가류촉진조제로는 산화아연(ZnO), 탄산아연(zinc carbonate), 산화마그네슘(MgO), 산화납(lead oxide), 수산화 칼륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 유기계 가류촉진조제로는 스테아르산, 스테아르산 아연, 팔미트산, 리놀레산, 올레산, 라우르산, 디부틸 암모늄-올레이트(dibutyl ammonium oleate), 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.As the inorganic vulcanization accelerating aid, any one selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), zinc carbonate, magnesium oxide (MgO), lead oxide, potassium hydroxide and combinations thereof may be used have. The organic vulcanization accelerator is selected from the group consisting of stearic acid, zinc stearate, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, lauric acid, dibutyl ammonium oleate, derivatives thereof, and combinations thereof. You can use either one.
특히, 상기 가류촉진조제로서 상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용할 수 있으며, 이 경우 상기 산화아연이 상기 스테아르산에 녹아 상기 가류촉진제와 유효한 복합체(complex)를 형성하여, 가황 반응 중 유리한 황을 만들어냄으로써 고무의 가교 반응을 용이하게 한다.In particular, the zinc oxide and the stearic acid may be used together as the vulcanization accelerator, in which case the zinc oxide is dissolved in the stearic acid to form an effective complex with the vulcanization accelerator, thereby releasing advantageous sulfur during the vulcanization reaction. It facilitates the crosslinking reaction of the rubber.
상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 및 0.5 내지 3 중량부로 사용할 수 있다.When using the zinc oxide and the stearic acid together may be used in 1 to 5 parts by weight and 0.5 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, respectively, to serve as a suitable vulcanization accelerator.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 카본블랙 이외의 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 충진제는 실리카, 탄산칼슘, 점토(수화규산알루미늄), 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The tire tread rubber composition may further include a filler other than the carbon black. The filler may be any one selected from the group consisting of silica, calcium carbonate, clay (aluminum hydride silicate), aluminum hydroxide, lignin, silicate, talc and combinations thereof.
상기 실리카는 질소흡착 비표면적이 100 내지 180㎡/g이고, CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 110 내지 170㎡/g일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The silica may have a nitrogen adsorption specific surface area of 100 to 180 m 2 / g and a CTAB (cetyl trimethyl ammonium bromide) adsorption specific surface area of 110 to 170 m 2 / g, but the present invention is not limited thereto.
상기 실리카의 질소흡착 비표면적이 100㎡/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 180㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다. 또한, 상기 실리카의 CTAB흡착 비표면적이 110㎡/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 170㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.If the nitrogen adsorption specific surface area of the silica is less than 100 m 2 / g, the reinforcing performance by the filler silica may be disadvantageous, and when the nitrogen adsorption specific surface area is more than 180 m 2 / g, the workability of the rubber composition may be deteriorated. In addition, when the CTAB adsorption specific surface area of the silica is less than 110 m 2 / g, reinforcing performance by silica as a filler may be detrimental, and when it exceeds 170 m 2 / g, the workability of the rubber composition may be detrimental.
상기 실리카는 습식법 또는 건식법으로 제조된 것을 모두 사용할 수 있으며, 시판품으로는 울트라실 VN2(Degussa Ag사제), 울트라실 VN3(Degussa Ag사제), Z1165MP(Rhodia사제) 또는 Z165GR(Rhodia사제) 등을 사용할 수 있다.The silica can be used both wet or dry method, and commercially available products such as ultra-sil VN2 (manufactured by Degussa Ag), ultra-sil VN3 (manufactured by Degussa Ag), Z1165MP (manufactured by Rhodia) or Z165GR (manufactured by Rhodia) Can be.
상기 실리카는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 20 내지 90 중량부로 포함될 수 있고, 30 내지 70 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 40 내지 60 중량부로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 실리카의 함량이 20 중량부 미만인 경우에는 고무의 강도 향상이 부족하고 타이어의 제동 성능이 저하될 수 있으며, 상기 실리카의 함량이 90 중량부를 초과하는 경우에는 마모 성능이 저하될 수 있다.The silica may be included in an amount of 20 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, preferably 30 to 70 parts by weight, and more preferably 40 to 60 parts by weight. When the content of the silica is less than 20 parts by weight, the strength improvement of the rubber may be insufficient and the braking performance of the tire may be reduced, and when the content of the silica exceeds 90 parts by weight, wear performance may be reduced.
상기 커플링제로는 설파이드계 실란 화합물, 머캅토계 실란 화합물, 비닐계 실란 화합물, 아미노계 실란 화합물, 글리시독시계 실란 화합물, 니트로계 실란 화합물, 클로로계 실란 화합물, 메타크릴계 실란 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 설파이드계 실란 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.Examples of the coupling agent include a sulfide silane compound, a mercapto silane compound, a vinyl silane compound, an amino silane compound, a glycidoxy silane compound, a nitro silane compound, a chloro silane compound, a methacryl silane compound, and a combination thereof. Any one selected from the group consisting of can be used, and sulfide-based silane compounds can be preferably used.
상기 설파이드계 실란 화합물은 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)테트 라설파이드, 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-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리메톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The sulfide-based silane compound may include bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3- Trimethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis ( 2-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) trisulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) trisulfide, Bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimeth Sisylethyl) disulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethyl Thiocarbamoyl tetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyl tetrasulfide, 3-trimethoxysilyl Propylbenzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide and combinations thereof It may be any one selected from the group consisting of.
상기 머캅토 실란 화합물은 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 비닐계 실란 화합물은 에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 아미노계 실란 화합물은 3-아미노프로필트리에 톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The mercapto silane compound is 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane and combinations thereof It may be any one selected from the group consisting of. The vinyl silane compound may be any one selected from the group consisting of ethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and combinations thereof. The amino-based silane compound is 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltri It may be any one selected from the group consisting of methoxysilane and combinations thereof.
상기 글리시독시계 실란 화합물은 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 니트로계 실란 화합물은 3-니트로프로필트리메톡시실란, 3-니트로프로필트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 클로로계 실란 화합물은 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 2-클로로에틸트리메톡시실란, 2-클로로에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The glycidoxy silane compounds include γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane And combinations thereof may be any one selected from the group consisting of. The nitro silane compound may be any one selected from the group consisting of 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, and combinations thereof. The chloro-based silane compound is selected from the group consisting of 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, and combinations thereof. It can be any one.
상기 메타크릴계 실란 화합물은 γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 디메틸메톡시실란 및 이들의 조합로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The methacrylic silane compound is any one selected from the group consisting of γ-methacryloxypropyl trimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl methyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl dimethyl methoxysilane, and combinations thereof Can be.
상기 커플링제는 상기 실리카의 분산성 향상을 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 커플링제의 함량이 1 중량부 미만일 경우 실리카의 분산성 향상이 부족하여 고무의 가공성이 저하되거나 저연비 성능이 저하될 수 있으며, 20 중량부를 초과하는 경우 실리카와 고무의 상호작용이 너무 강하여 저연비 성능은 우수할 수 있으나 제동 성능이 매우 저하될 수 있다.The coupling agent may be included in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber to improve dispersibility of the silica. When the content of the coupling agent is less than 1 part by weight, the improvement of dispersibility of silica may be insufficient, resulting in deterioration of the processability of the rubber or low fuel consumption performance. When the content of the coupling agent is more than 20 parts by weight, the interaction between silica and rubber is so strong that the fuel efficiency is low. May be good but the braking performance may be very poor.
상기 노화방지제는 산소에 의해서 타이어가 자동 산화되는 연쇄반응을 정지시키기 위하여 사용되는 첨가제이다. 상기 노화방지제로는 아민계, 페놀계, 퀴놀린계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염, 왁스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.The anti-aging agent is an additive used to stop the chain reaction in which the tire is automatically oxidized by oxygen. As the anti-aging agent, any one selected from the group consisting of amine-based, phenol-based, quinoline-based, imidazole-based, carbamic acid metal salts, waxes, and combinations thereof may be appropriately selected.
상기 아민계 노화방지제로는 N-페닐-N'-(1,3-디메틸)-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디아릴-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-사이클로헥실 p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-옥틸-p-페닐렌디아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. Examples of the amine antioxidant include N-phenyl-N '-(1,3-dimethyl) -p-phenylenediamine, N- (1,3-dimethylbutyl) -N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N, N'-diaryl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N ' Any one selected from the group consisting of -cyclohexyl p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-octyl-p-phenylenediamine, and combinations thereof can be used.
상기 페놀계 노화방지제로는 페놀계인 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-이소부틸리덴-비스(4,6-디메틸페놀), 2,6-디-t-부틸-p-크레졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. The phenolic anti-aging agent is phenolic 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-isobutylidene-bis (4,6-dimethylphenol), 2 Any one selected from the group consisting of, 6-di-t-butyl-p-cresol and combinations thereof can be used.
상기 퀴놀린계 노화방지제로는 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 및 그 유도체를 사용할 수 있고, 구체적으로 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-아닐리노-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-도데실-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. As the quinoline anti-aging agent, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and derivatives thereof may be used, and specifically 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-di Hydroquinoline, 6-anilino-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 6-dodecyl-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and combinations thereof Any one selected from the group can be used.
상기 왁스로는 바람직하게 왁시 하이드로카본을 사용할 수 있다.Wax hydrocarbon may be preferably used as the wax.
상기 노화방지제는 노화 방지 작용 이외에 고무에 대한 용해도가 커야 하고, 휘발성이 작고 고무에 대하여 비활성이어야 하며, 가황을 저해하지 않아야 한다는 등의 조건을 고려할 때, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The anti-aging agent has a high solubility in rubber in addition to the anti-aging action, is low in volatility, inert to rubber, and does not inhibit vulcanization. It may be included in parts by weight.
상기 점착제는 고무와 고무 사이의 접착(tack) 성능을 더욱 향상시켜 주고, 충전제와 같은 기타 첨가제들의 혼합성, 분산성 및 가공성을 개선시켜 고무의 물성 향상에 기여한다.The pressure-sensitive adhesive further improves the tack performance between the rubber and the rubber, and contributes to improving the physical properties of the rubber by improving the mixing, dispersibility and processability of other additives such as fillers.
상기 점착제로는 로진(rosin)계 수지 또는 테르펜(terpene)계 수지와 같은 천연수지계 점착제와 석유수지, 콜타르(coal tar) 또는 알킬 페놀계 수지 등의 합성수지계 점착제를 사용할 수 있다.As the pressure-sensitive adhesive, natural resin-based pressure-sensitive adhesives such as rosin-based resins or terpene-based resins, and synthetic resin-based pressure-sensitive adhesives such as petroleum resins, coal tar, or alkyl phenol-based resins may be used.
상기 로진계 수지는 로진 수지, 로진 에스터 수지, 수소첨가 로진 에스터 수지, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 테르펜계 수지는 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The rosin-based resin may be any one selected from the group consisting of rosin resin, rosin ester resin, hydrogenated rosin ester resin, derivatives thereof, and combinations thereof. The terpene-based resin may be any one selected from the group consisting of terpene resins, terpene phenol resins, and combinations thereof.
상기 석유수지는 지방족계 수지, 산 개질 지방족계 수지, 지환족계 수지, 수소첨가 지환족계 수지, 방향족계(C9) 수지, 수소첨가 방향족계 수지, C5-C9 공중합 수지, 스티렌 수지, 스티렌 공중합 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The petroleum resin is aliphatic resin, acid modified aliphatic resin, alicyclic resin, hydrogenated alicyclic resin, aromatic (C9) resin, hydrogenated aromatic resin, C5-C9 copolymer resin, styrene resin, styrene copolymer resin and It may be any one selected from the group consisting of a combination thereof.
상기 콜타르는 쿠마론-인덴 수지(coumarone-indene resin)일 수 있다.The coal tar may be a coumarone-indene resin.
상기 알킬 페놀 수지는 p-터트-알킬 페놀 포름알데하이드 수지일 수 있고, 상기 p-터트-알킬 페놀 포름알데하이드 수지는 p-터트-부틸-페놀 포름알데하이드 수지, p-터트-옥틸-페놀 포름알데하이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택 되는 어느 하나일 수 있다.The alkyl phenol resin may be p-tert-alkyl phenol formaldehyde resin, the p-tert-alkyl phenol formaldehyde resin may be p-tert-butyl-phenol formaldehyde resin, p-tert-octyl-phenol formaldehyde and It may be any one selected from the group consisting of a combination of these.
상기 점착제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 점착제의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만이면 접착 성능이 불리해질 수 있고, 4 중량부 초과이면 고무 물성이 저하될 수 있다.The pressure-sensitive adhesive may be included in 1 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. When the content of the pressure-sensitive adhesive is less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, the adhesive performance may be detrimental. When the content of the pressure-sensitive adhesive is greater than 4 parts by weight, rubber properties may be reduced.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 통상적인 2단계의 연속 제조 공정을 통하여 제조될 수 있다. 즉, 110 내지 190℃에 이르는 최대 온도, 바람직하게는 130 내지 180℃의 고온에서 열기계적 처리 또는 혼련시키는 제1 단계("비생산" 단계라고 함) 및 가교결합 시스템이 혼합되는 피니싱 단계 동안, 전형적으로 110℃ 미만, 예를 들면 40 내지 100℃의 저온에서 기계적 처리하는 제2 단계("생산" 단계라고 함)를 사용하여 적당한 혼합기 속에서 제조할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The rubber composition for a tire tread can be produced through a conventional two-step continuous manufacturing process. That is, during the finishing step in which the first step of thermomechanical treatment or kneading at a maximum temperature ranging from 110 to 190 ° C., preferably from 130 to 180 ° C. (called “non-production” step) and the crosslinking system are mixed, Typically can be prepared in a suitable mixer using a second step (called "production" step) of mechanical treatment at a low temperature of less than 110 ° C, for example 40 to 100 ° C, but the invention is not limited thereto. .
상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 트레드(트레드 캡 및 트레드 베이스) 에 한정되지 않고, 타이어를 구성하는 다양한 고무 구성 요소에 포함될 수 있다. 상기 고무 구성 요소로는 사이드월, 사이드월 삽입물, 에이펙스(apex), 채퍼(chafer), 와이어 코트 또는 이너라이너 등을 들 수 있다.The rubber composition for the tire tread is not limited to the tread (tread cap and tread base), and may be included in various rubber components constituting the tire. Such rubber components include sidewalls, sidewall inserts, apex, chafers, wire coats or innerliners, and the like.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된다. 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조하는 방법은 종래에 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한 바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.A tire according to another embodiment of the present invention is manufactured using the rubber tread rubber composition. The method of manufacturing a tire using the tire tread rubber composition may be applied to any method conventionally used for the production of tires, and thus, detailed description thereof will be omitted.
상기 타이어는 트럭 타이어 또는 버스용 타이어인 것이 바람직하고, 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어 또는 오프로드(off-the-road) 타이어 등일 수도 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있으며, 레디얼 타이어인 것이 바람직하다.Preferably, the tire is a truck tire or a bus tire, and may be a passenger car tire, a racing tire, an airplane tire, a farm tire or an off-the-road tire. In addition, the tire may be a radial tire or a bias tire, and is preferably a radial tire.
본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 내구성능 및 가공성을 저하시키지 않으면서 내마모성능, 제동성능 및 조종안정성능을 향상시킬 수 있다.The rubber composition for tire treads of the present invention can improve wear resistance, braking performance and steering stability without deteriorating durability and workability.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
[제조예: 고무 조성물의 제조][Production Example: Production of Rubber Composition]
하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 및 비교예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.Using a composition as shown in Table 1 below to prepare a rubber composition for tire treads according to the following examples and comparative examples. The rubber composition was prepared according to a conventional method for preparing a rubber composition.
비교예 1은 천연고무 100 중량부를 사용하였고, 비교예 2와 3은 비교예 1에서 부타디엔 고무를 증량한 것이다. 비교예 4는 비교예 3에 천연고무 함량 중 일부를 스티렌 부타디엔 고무로 대체하였으며, 실시예는 비교예 4에서 카본블랙만 바 꾸어 적용한 것이다.Comparative Example 1 used 100 parts by weight of natural rubber, Comparative Examples 2 and 3 is an increase in butadiene rubber in Comparative Example 1. In Comparative Example 4, a part of the natural rubber content of Comparative Example 3 was replaced with styrene butadiene rubber, and the example was applied by replacing only carbon black in Comparative Example 4.
[표 1](단위: 중량부)[Table 1] (Unit: parts by weight)
1) 합성고무 A: 시스 1,4-부타디엔의 함량이 97 중량% 이상이고, 중량평균분자량(Mw)이 7.0X105 내지 7.5X105g/mol인 고시스 부타디엔 고무1) Synthetic rubber A: The cisyl butadiene rubber having a content of cis 1,4-butadiene not less than 97% by weight and a weight average molecular weight (Mw) of 7.0X10 5 to 7.5X10 5 g / mol.
2) 합성고무 B: 스티렌 함량이 22 내지 25 중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐 함량이 15 내지 17 중량%이고, 유리전이온도가 -50 내지 -55℃인 스티렌 부타디엔 고무2) Synthetic rubber B: Styrene butadiene rubber having a styrene content of 22 to 25% by weight, a vinyl content of butadiene is 15 to 17% by weight, and a glass transition temperature of -50 to -55 ° C.
3) 카본블랙 A: 질소흡착 비표면적이 125 내지 130m2/g이고, DBP 흡유량이 130cc/100g 미만인 카본블랙3) Carbon Black A: Carbon black with nitrogen adsorption specific surface area of 125 to 130m 2 / g and DBP oil absorption less than 130cc / 100g
4) 카본블랙 B: 질소흡착 비표면적이 125 내지 130m2/g이고, 요오드 흡착량이 120 내지 125mg/g이고, DBP 흡유량이 130 내지 135cc/100g이고, 틴트(tint) 값이 122 내지 125인 카본블랙4) Carbon Black B: Carbon having a nitrogen adsorption specific surface area of 125 to 130 m 2 / g, an iodine adsorption amount of 120 to 125 mg / g, a DBP oil absorption of 130 to 135 cc / 100 g, and a tint of 122 to 125 black
[실험예: 제조된 고무 조성물의 물성 측정]Experimental Example: Measurement of Physical Properties of Prepared Rubber Composition
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 고무 조성물을 반바리 믹서에 첨가하여 고무 조성물을 배합한 다음, 150℃에서 30분간 가류시켜서 그 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 각 성능 평가 결과는 비교예 1을 기준으로 지수화하여 나타내었다.The rubber compositions prepared in Examples and Comparative Examples were added to a half-barrier mixer to mix the rubber compositions, and then vulcanized at 150 ° C. for 30 minutes to measure their physical properties. The results are shown in Table 2 below. Each performance evaluation result was shown by indexing based on the comparative example 1.
하기 표 2에서, 100% 모듈러스(kgf/cm2)는 고무 시편을 아령형으로 잘라서 인장시험기(인스트론사제)로 측정하였고, 100% 모듈러스는 시편을 100% 신장시켰을 경우 시편에 작용하는 스트레스를 의미한다. 100% 모듈러스는 수치가 높을수록 강도가 우수한 것을 나타낸다.In Table 2, 100% modulus (kgf / cm 2 ) was measured by a tensile tester (Instron Co., Ltd.) by cutting a rubber specimen into a dumbbell shape, 100% modulus is a stress acting on the specimen when the specimen is stretched 100% it means. 100% modulus indicates that the higher the value, the better the strength.
내마모성지수는 람본 마모도(Lambourn abrasion tester)비로서 상온에서 미끄럼비 25%, 하중 1.5kg에서 회전시켜 마모된 고무의 손실량을 나타낸 값이다. 내마모성지수는 수치가 높을수록 마모성능이 우수한 것을 나타낸다. The abrasion resistance index is a Lambbourn abrasion tester ratio that represents the loss of rubber worn by rotating at a sliding ratio of 25% and a load of 1.5 kg at room temperature. The wear resistance index indicates that the higher the value, the better the wear performance.
히스테리시스 로스는 고무 점탄성 측정기를 이용하여 60℃에서의 탄델타(tanδ)를 측정하는 방법으로 측정하였다. 히스테리시스는 수치가 높을수록 히스테리시스 로스가 작고, 발열성능에 유리한 것을 나타낸다.Hysteresis loss was measured by measuring the tan delta (tan δ) at 60 ℃ using a rubber viscoelasticity meter. The higher the hysteresis value, the smaller the hysteresis loss and the more favorable the exothermic performance.
제동성능지수는 습식 노면 제동 성능을 일반적으로 예측하는 방법인 0℃에서의 탄델타(tanδ)를 측정하는 방법으로 측정하였다. 제동성능지수를 수치가 높을수록 제동성능이 우수한 것을 나타낸다.The braking performance index was measured by measuring tan delta (tanδ) at 0 ° C. which is a method of generally predicting wet road braking performance. The higher the braking performance index, the better the braking performance.
[표 2]TABLE 2
상기 표 2를 참조하면, 실시예는 비교예 1 및 2에 비하여 내마모성능 및 제동성능이 향상되면서, 발열성능이 저하되지 않음을 알 수 있다. 또한, 비교예 3 및 4는 실시예 대비하여 내마모성능과 제동성능은 동등하나 발열성능이 저하되었음을 알 수 있다. 따라서, 부타디엔 고무를 20 중량부 미만으로 사용하면 내마모성능이 향상되지 않으며, 카본블랙의 콜로이드(colloidal) 특성에 따라 발열성능에 차이가 난다는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that the Example does not reduce the exothermic performance while improving the wear resistance and braking performance compared to Comparative Examples 1 and 2. In addition, Comparative Examples 3 and 4 have the same wear resistance and braking performance as compared to the examples, but it can be seen that the exothermic performance is reduced. Therefore, when the butadiene rubber is used in less than 20 parts by weight, the wear resistance is not improved, it can be confirmed that the exothermic performance is different depending on the colloidal (colloidal) characteristics of the carbon black.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
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