KR101356565B1 - rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same - Google Patents

Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 원료고무 100중량부, 그리고 코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)가 코팅된 금속산화물 0.1 내지 30 중량부를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공한다.
상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 사용한 결과 고무 내의 내열성의 상승으로 타이어의 초기 그립성능을 유도하고, 후반 그립성능을 유지하게 하여 그립 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 타이어 트레드용 고무 조성물은 뛰어난 분산성을 가지므로 배합효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 그립성능의 향상으로 보다 안정적인 고속주행이 가능하게 하며, 경주용 타이어 등으로 적용되어 경기력 향상을 도모할 수 있다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a tire manufactured using the same, wherein the rubber for a tire tread includes 100 parts by weight of raw material rubber and 0.1 to 30 parts by weight of a metal oxide coated with cobalt-boron or naphtha. To provide a composition.
As a result of using the rubber tread rubber composition, an initial grip performance of the tire may be induced by an increase in heat resistance in the rubber, and the grip performance may be improved by maintaining the second grip performance. In addition, since the rubber composition for tire treads has excellent dispersibility, the mixing efficiency can be improved. In addition, the grip performance is improved to enable more stable high-speed driving, and applied to racing tires, etc., it is possible to improve the performance.

Description

타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어{rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same}Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using same

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 특히 코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)로 코팅된 금속 또는 금속산화물을 고무에 배합하여 제조하는 트레드 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for tire treads, and more particularly to a tread rubber composition prepared by blending a metal or metal oxide coated with cobalt-boron or naphtha to rubber.

타이어 제조의 첫 공정은 타이어 원재료가 되는 천연고무나 합성고무 등을 타이어용 고무로 그 특성을 변화시키는 정련공정이다. 정련공정은 필요한 고무의 물성을 얻기 위한 공정으로서 구체적으로 보면 이하와 같은 단계를 거치게 된다.The first process of tire manufacturing is the refining process of changing the characteristics of natural rubber and synthetic rubber, which are the raw materials of tires, to tire rubber. The refining process is a process for obtaining the required physical properties of the rubber, and in particular, the steps as follows.

먼저 정련공정에서는 생고무를 일정한 크기로 절단하여 롤러 또는 반죽 믹서로 누르는 소련과정을 거치는데, 이에 따라 고무 분자의 기계적 절단이 일어나고, 분자의 응집이 줄어들어 생고무는 탄성이 없어지고 가소성이 생겨 가공하기 쉬운 상태가 된다. 그러나 고무에 힘이 가해지면 변형 후의 형태를 유지할 수 없기 때문에 타이어로 이용되기 위해서는 경화(硬化)되어 탄성을 유지할 수 있어야 한다. First, in the refining process, the raw rubber is cut into a certain size and pressed by a roller or dough mixer. This results in mechanical cutting of the rubber molecules, and the agglomeration of the molecules is reduced, so that the raw rubber is elastic and plastic, which is easy to process. It becomes a state. However, when the rubber is applied, the shape after deformation cannot be maintained, so in order to be used as a tire, the rubber must be cured to maintain elasticity.

따라서, 하기의 특허문헌 1 및 2에서 기재하고 있는 바와 같이 일반적으로 경화는 고무분자에 가교(Crosslink)를 형성함으로써 이루어지는데, 일반적인 경화방법은 가류제를 사용하는 것으로서, 유황계 가류제, 유기 산화물, 수지 가류제 등의 가류제를 사용할 수 있으며, 산화마그네슘(Magnesium oxide)을 사용할 수도 있다. 상기와 같은 가류제 또는 산화마그네슘은 원료고무가 열에 덜 민감하게 하고, 화학적으로 안정하게 해주는 역할을 한다.Therefore, as described in Patent Documents 1 and 2 below, curing is generally performed by forming crosslinks in rubber molecules. A general curing method is to use a vulcanizing agent, and a sulfur-based vulcanizing agent and an organic oxide. , Vulcanizing agents such as resin vulcanizing agents can be used, and magnesium oxide (Magnesium oxide) can also be used. The vulcanizing agent or magnesium oxide as described above serves to make the raw material rubber less sensitive to heat and chemically stable.

다만, 상기 산화마그네슘을 타이어 트레드용 고무 조성물에 사용하는 경우에는 가공성이 좋은 장점이 있는 반면, 산화마그네슘을 소량으로 사용하면 타이어의 물성을 확보에 매우 어려움이 따르고, 산화마그네슘의 사용량이 많아지는 때에는 분산이 고르게 이루어지지 않아 산화마그네슘을 이용한 타이어 제조에 어려움이 따르는 문제가 있다.However, when the magnesium oxide is used for the rubber tread rubber composition, the processability is good, whereas when the magnesium oxide is used in a small amount, it is very difficult to secure the physical properties of the tire, and when the amount of the magnesium oxide used increases. There is a problem in that it is difficult to manufacture a tire using magnesium oxide because the dispersion is not even.

이러한 문제를 해결하기 위한 노력으로 상기 산화마그네슘 이외의 기타 금속 또는 금속산화물을 사용하려는 시도가 있었지만, 상기 산화마그네슘 이외의 금속 또는 금속산화물을 사용하는 경우 당해 금속 또는 금속산화물이 이물질로 작용하여 타이어 트레드용 고무 조성물과 혼합이 이루어지지 않고, 결국 타이어 트레드부에 대한 물성을 저하시키는 원인이 된다는 점에서 문제가 있다.In an effort to solve this problem, attempts have been made to use other metals or metal oxides other than magnesium oxide, but when using metals or metal oxides other than magnesium oxide, the metals or metal oxides act as foreign substances and tire treads. There is a problem in that it is not mixed with the rubber composition for a rubber, and eventually causes a decrease in physical properties of the tire tread portion.

고성능 승용차용 타이어나 레이싱 타이어용 트레드 고무 조성물에 있어 공기가 주입된 타이어의 접지면은 차의 주행과 동시에 발열이 일어나기 쉽고, 고온 조건이 됨으로써 그립 성능이 저하될 수 있는데, 주행시 초기 그립 성능 향상 및 그립 성능의 지속성 유지를 할 수 있게 하면서도 내마모성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물에 대한 개발이 필요하다. 특히, 타이어 트레드용 고무 조성물에 금속 또는 금속산화물을 혼합하는 경우라도 상기와 같은 문제를 해결하면서도 분산성 및 가공성을 향상시키기 위한 기술개발이 필요하다. 이는 앞으로의 다양한 금속 또는 금속산화물을 혼합한 타이어 트레드부용 고무 조성물 개발에 전제가 될 수 있다.In the tread rubber composition for high-performance car tires or racing tires, the ground surface of the air-inflated tires tends to generate heat at the same time as the vehicle is driven, and the grip performance may be degraded due to high temperature conditions. There is a need for development of a rubber composition for tire treads that can maintain the grip performance while improving wear resistance. In particular, even when a metal or metal oxide is mixed in the rubber tread rubber composition, it is necessary to develop a technology for improving dispersibility and processability while solving the above problems. This may be a premise for the development of a rubber composition for tire treads in which various metals or metal oxides are mixed in the future.

KR 출원번호 10-2009-0130217, 공개일 2011.06.29KR Application No. 10-2009-0130217, published date 2011.06.29 KR 출원번호 10-2009-0128219, 공개일 2011.06.29KR Application No. 10-2009-0128219, published 2011.06.29

본 발명의 목적은 타이어 트레드용 고무 조성물에 금속 또는 금속산화물을 혼합시에 분산성이 뛰어나고, 주행시에 초기 그립 성능의 향상 및 그립 성능의 지속성 향상과 함께 내모성을 증가시키는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a tire tread rubber composition which is excellent in dispersibility when mixing a metal or metal oxide in a rubber tread rubber composition, and improves initial grip performance while driving and improves durability. To provide.

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 produced by using the rubber composition for a tire tread.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 코발드-붕소 또는 나프타(naphtha)가 코팅된 금속 또는 금속산화물을 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention may include a metal or metal oxide coated with cobalt-boron or naphtha.

즉, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 그리고 코발트-붕소 또는 나프타가 코팅된 금속 또는 금속산화물 0.1 내지 30 중량부를 포함할 수 있다.That is, the rubber composition for the tire tread may include 100 parts by weight of the raw material rubber, and 0.1 to 30 parts by weight of the metal or metal oxide coated with cobalt-boron or naphtha.

상기 코팅된 금속 또는 금속산화물은 와이어(wire)를 0.01 내지 10mm로 세단(細斷)된 것일 수 있다. The coated metal or metal oxide may be cut into wires of 0.01 to 10 mm.

또한, 상기 코팅된 금속 또는 금속산화물은 와이어의 지름이 0.2 내지 0.7mm이고, 상기 와이어 1mm당 코발트-붕소 또는 나프타를 5 내지 20mg으로 코팅하는 것일 수 있다.In addition, the coated metal or metal oxide may have a wire diameter of 0.2 to 0.7 mm, and coating 5 to 20 mg of cobalt-boron or naphtha per 1 mm of the wire.

상기 금속 또는 금속산화물은 철(steel), 강철, 황동(brass), 구리(copper), 알루미늄(aluminium), 산화마그네슘(magnesium oxide) 및 산화아연(zinc oxide)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나일 수 있다.The metal or metal oxide may be any one selected from the group consisting of steel, steel, brass, copper, aluminum, magnesium oxide, and zinc oxide. have.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어일 수 있다.
The rubber composition for tire treads according to another embodiment of the present invention may be a tire manufactured using the tire tread rubber composition.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 그리고 코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)가 코팅된 금속 또는 금속산화물 0.1 내지 30 중량부를 포함한다.The rubber composition for tire treads according to an embodiment of the present invention includes 100 parts by weight of raw rubber, and 0.1 to 30 parts by weight of a metal or metal oxide coated with cobalt-boron or naphtha.

상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The raw material rubber may be any one selected from the group consisting of natural rubber, synthetic rubber, and combinations thereof.

상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다. 상기 일반적인 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 천연고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등, 트랜스-1,4-이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무도 포함할 수 있다.The natural rubber may be a general natural rubber or a modified natural rubber. The above-mentioned general natural rubber may be used as long as it is known as natural rubber, and the country of origin and the like are not limited. The natural rubber includes cis-1,4-polyisoprene as a main component, but may also include trans-1,4-polyisoprene depending on required characteristics. Therefore, in addition to natural rubber containing cis-1,4-polyisoprene as a main component, natural rubber including trans-1,4-isoprene as a main component, such as balata, Rubber may also be included.

상기 변성 천연고무는, 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연고무로는 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등을 들 수 있다. The modified natural rubber means that the general natural rubber is modified or purified. For example, examples of the modified natural rubber include epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber.

상기에서 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 변성 부타디엔 고무, 클로로 술폰화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로 하이드린 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 수소화된 니트릴 고무, 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 변성 니트릴 부타디엔 고무, 클로리네이티드 폴리에틸렌 고무, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(SEBS) 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌디엔(EPDM) 고무, 하이팔론 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 고무, 아크릴 고무, 히드린 고무, 비닐 벤질 클로라이드 스티렌 부타디엔 고무, 브로모 메틸 스티렌 부틸 고무, 말레인산 스티렌 부타디엔 고무, 카르복실산 스티렌 부타디엔 고무, 에폭시 이소프렌 고무, 말레인산 에틸렌 프로필렌 고무, 카르복실산 니트릴 부타디엔 고무, 브로미네이티드 폴리이소부틸 이소프렌-코-파라메틸 스티렌(brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene, BIMS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.Synthetic rubber is styrene butadiene rubber (SBR), modified styrene butadiene rubber, butadiene rubber (BR), modified butadiene rubber, chloro sulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, fluorine rubber, silicone rubber, nitrile rubber, hydrogenated Nitrile Rubber, Nitrile Butadiene Rubber (NBR), Modified Nitrile Butadiene Rubber, Chlorinated Polyethylene Rubber, Styrene Ethylene Butylene Styrene (SEBS) Rubber, Ethylene Propylene Rubber, Ethylene Propylene Diene (EPDM) Rubber, Hypalon Rubber, Chloroprene Rubber, Ethylene vinyl acetate rubber, acrylic rubber, hydrin rubber, vinyl benzyl chloride styrene butadiene rubber, bromo methyl styrene butyl rubber, maleic acid styrene butadiene rubber, carboxylic acid styrene butadiene rubber, epoxy isoprene rubber, maleic acid ethylene propylene rubber, carboxylic acid Nitrile Butadiene High It may be a p-methyl styrene (brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene, BIMS), and one selected from the group consisting of -, bromo mineyi suited polyisobutyl isoprene-co.

특히, 상기 원료고무는 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔 고무, 공액 디엔 방향족 비닐 공중합체, 나이트릴 공액 디엔 공중합체, 수소화 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 수소화 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 올레핀 고무, 말레산으로 변형된 에틸렌-프로필렌 고무, 부틸 고무, 이소부틸렌과 방향족비닐 또는 디엔모노머의 공중합체, 아크릴 고무, 이오노머, 할로겐화 고무 및 클로로프렌 고무로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.In particular, the raw material rubber is polyisoprene rubber, polybutadiene rubber, conjugated diene aromatic vinyl copolymer, nitrile conjugated diene copolymer, hydrogenated nitrile butadiene rubber (NBR), hydrogenated styrene butadiene rubber (SBR), olefin rubber, maleic acid It may be any one selected from the group consisting of modified ethylene-propylene rubber, butyl rubber, copolymer of isobutylene and aromatic vinyl or diene monomer, acrylic rubber, ionomer, halogenated rubber and chloroprene rubber.

종래에는 타이어 트레드에 대한 그립성능 및 그립의 지속성을 향상시키고, 타이어의 물성을 확보하기 위하여 산화마그네슘을 단독으로 사용하였는데, 산화마그네슘을 일정량 미만으로 사용하는 경우 물성확보가 어렵고, 반대로 일정량을 초과하는 경우에는 분산성이 저하되어 타이어 트레드용 고무 조성물과의 혼합이 매우 어려워지는 문제가 있다. 따라서 이를 한정된 범위 안에서 적당한 함량으로 조절하여 사용해야 하는 불편함이 있다.Conventionally, magnesium oxide was used alone to improve grip performance and grip durability of tire treads and to secure tire properties. When magnesium oxide is used in less than a certain amount, it is difficult to secure physical properties. In this case, there is a problem that the dispersibility is lowered and mixing with the rubber tread rubber composition becomes very difficult. Therefore, it is inconvenient to use it by adjusting to an appropriate content in a limited range.

특히, 산화마그네슘 이외의 금속산화물을 사용하는 경우에 이물질로 작용할 수 있어 타이어 트레드의 물성저하의 원인이 될 수 있다.In particular, when metal oxides other than magnesium oxide are used, they may act as foreign substances, which may cause deterioration of physical properties of the tire tread.

이에, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부에 대하여, 코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)가 코팅된 금속 또는 금속산화물 0.1 내지 30 중량부를 포함하며, 바람직하게는 1.0 내지 10.0 중량부를 포함한다. 이는 원료고무 100 중량부에 대하여 코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)가 코팅된 금속 또는 금속산화물이 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우 충분한 가교가 일어나지 않고 물성확보에 곤란이 있기 때문이다. 또한, 코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)가 코팅된 금속 또는 금속산화물이 30 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 분산성이 현저히 저하되므로 트레드부 제조에 있어 표면불량 등이 생기는 문제가 있다.Thus, the rubber composition for the tire tread, the rubber composition for the tire tread includes 0.1 to 30 parts by weight of a metal or metal oxide coated with cobalt-boron or naphtha, based on 100 parts by weight of the raw rubber. 1.0 to 10.0 parts by weight. This is because when the cobalt-boron or naphtha-coated metal or metal oxide is included in less than 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, sufficient crosslinking does not occur and it is difficult to secure physical properties. In addition, when the cobalt-boron or naphtha-coated metal or metal oxide is included in excess of 30 parts by weight, the dispersibility is significantly lowered, so that there is a problem that surface defects occur in the production of the tread part.

상기 금속 또는 금속산화물은 철(steel), 강철, 황동(brass), 구리(copper), 알루미늄(aluminium), 산화마그네슘(magnesium oxide) 및 산화아연(zinc oxide)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 구체적으로 보면 상기 철은 타이어의 벨트 토핑 고무에 사용하는 스틸와이어(steel wire)를 사용할 수도 있다. 상기 금속 또는 금속산화물은 와이어 형태로 된 것을 사용할 수 있는데, 이후 세단 및 코팅작업이 보다 용이하기 때문이다.The metal or metal oxide may be any one selected from the group consisting of steel, steel, brass, copper, aluminum, magnesium oxide, and zinc oxide. In detail, the iron may be a steel wire used for a belt topping rubber of a tire. The metal or metal oxide may be used in the form of a wire, since it is easier to cut and coat.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 금속 또는 금속산화물에 코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)를 코팅하여 사용한다.The rubber tread rubber composition is used by coating cobalt-boron or naphtha on a metal or metal oxide.

상기 코발트-붕소(Co-B)는 Co-B의 산화물 또는 Co-B의 화합물 형태를 포함하는 것이고, 이와 같은 코발트-붕소는 Co^{2 +} 를 알칼리 붕소수소화물 용액으로 환원시켜 얻는 것이 일반적이다.The cobalt-boron (Co-B) comprises an oxide of Co-B or a compound form of Co-B, such cobalt-boron is generally obtained by reducing Co ^{2 +} with an alkali boron hydride solution.

상기 코발트-붕소를 상기 금속 또는 금속산화물에 코팅하는 방법은 용액 형태의 코발트-붕소에 상기 금속 또는 금속산화물을 디핑(dipping)하여 코팅하는 방법, 상기 코발트-붕소를 용액형태로 하여 상기 금속 또는 금속산화물에 스프레이 도포하는 방법 등을 이용할 수 있으며, 본 발명의 내용이 상기 코팅방법에 의해 한정되는 것은 아니다. The method of coating the cobalt-boron on the metal or metal oxide is a method of dipping the metal or metal oxide on the cobalt-boron in the form of a solution, the cobalt-boron in solution form the metal or metal The method of spray coating to an oxide, etc. can be used, The content of this invention is not limited by the said coating method.

또한 상기 금속 또는 금속산화물은 와이어(wire) 형태로 된 것이 코발트-붕소 코팅 및 하기의 세단과정에 있어 보다 용이할 수 있다. 그러나 본 발명이 상기 금속 또는 금속산화물의 형태에 한정되는 것은 아니다.In addition, the metal or metal oxide may be easier in the form of a wire in the cobalt-boron coating and the following cutting process. However, the present invention is not limited to the form of the metal or metal oxide.

상기 코발트-붕소의 코팅량은 상기 금속 또는 금속산화물을 와이어 형태로 사용할 경우 지름이 0.2 내지 0.7mm인 와이어 형태의 금속 또는 금속산화물 1mm당 코발트-붕소 5 내지 20mg일 수 있다. 이는 코발트-붕소가 5mg 미만이 되면, 코팅막이 너무 얇아 타이어 트레드용 고무 조성물에서 여전히 이물질로 작용하여 믹서가 깨지는 등 혼합이 이루어지지 않으며, 코발트-붕소가 20mg을 초과하는 경우에는 코팅막이 너무 두꺼워 금속 또는 금속산화물이 트레드용 고무 조성물 안에서 가교를 일으킬 수 없기 때문이다.The coating amount of the cobalt-boron may be 5 to 20 mg of cobalt-boron per 1 mm of the metal or metal oxide having a diameter of 0.2 to 0.7 mm when the metal or the metal oxide is used in the form of a wire. If the cobalt-boron is less than 5mg, the coating film is too thin, and the rubber composition for the tire tread still acts as a foreign material, so that the mixing does not occur.If the cobalt-boron exceeds 20mg, the coating film is too thick. Or because the metal oxide cannot crosslink in the tread rubber composition.

나프타는 원유를 증류할 때, 35∼220℃의 끓는점 범위에서 유출(溜出)되는 탄화수소의 혼합체를 말한다. 이는 합성수지 또는 합성섬유 등 석유화학 원료로 다양하게 사용되며, 도시가스의 합성원료로도 사용된다.Naphtha refers to a mixture of hydrocarbons which distills in the boiling point range of 35-220 degreeC when distilling crude oil. It is widely used as a petrochemical raw material such as synthetic resin or synthetic fiber, and is also used as a synthetic raw material of city gas.

상기 나프타를 상기 금속 또는 금속산화물에 코팅하는 방법은 나프타에 상기 금속 또는 금속산화물을 디핑(dipping)하여 코팅하는 방법, 상기 나프타를 상기 금속 또는 금속산화물에 스프레이 도포하는 방법 등을 이용할 수 있으며, 본 발명의 내용이 상기 코팅방법에 의해 한정되는 것은 아니다. The naphtha may be coated on the metal or the metal oxide by dipping the metal or the metal oxide on the naphtha, or may be used by spray coating the naphtha on the metal or the metal oxide. The content of the invention is not limited by the coating method.

또한, 상기 금속 또는 금속산화물은 와이어(wire) 형태로 된 것이 나프타 코팅 및 이하의 세단과정에 있어 보다 용이할 수 있다. 그러나 이에 한정하는 것은 아니다.In addition, the metal or metal oxide may be in the form of a wire, and may be easier in naphtha coating and the following cutting process. However, the present invention is not limited thereto.

상기 나프타 코팅량은 상기 금속 또는 금속산화물을 와이어 형태로 사용할 경우 지름이 0.2 내지 0.7mm인 와이어 형태의 금속 또는 금속산화물 1mm당 나프타 5 내지 20mg일 수 있다. 이는 나프타가 5mg 미만이 되면, 코팅막이 너무 얇아 타이어 트레드용 고무 조성물에서 여전히 이물질로 작용하여 믹서가 깨지는 등 혼합이 이루어지지 않으며, 나프타가 20mg을 초과하는 경우에는 코팅막이 너무 두꺼워 금속 또는 금속산화물이 트레드용 고무 조성물 안에서 가교를 일으킬 수 없기 때문이다.The naphtha coating amount may be 5 to 20 mg of naphtha per 1 mm of the metal or metal oxide having a diameter of 0.2 to 0.7 mm when the metal or the metal oxide is used in the form of a wire. When the naphtha is less than 5 mg, the coating is too thin, and the rubber composition for the tire tread still acts as a foreign material, so that the mixing is not performed.If the naphtha is more than 20 mg, the coating is too thick. This is because crosslinking cannot be caused in the tread rubber composition.

상기 코발트-붕소 또는 나프타가 코팅된 금속 또는 금속산화물은 와이어 형태를 세단(細斷)하여 사용할 수 있는데, 상기 금속 또는 금속산화물을 와이어 형태로 코발트-붕소 또는 나프타를 코팅한 뒤에 세단하고, 상기 세단된 와이어의 세단면(細斷面)은 코발트-붕소 또는 나프타가 코팅되어 있지 않으므로, 이를 상기 코발트-붕소 또는 나프타로 다시 코팅하여 사용할 수 있다. 이는 코팅되지 않은 면이 타이어 트레드용 고무 조성물에 이물질로 작용하여 타이어 트레드의 물성을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있기 때문이다. 한편, 금속 또는 금속산화물을 먼저 세단한 후에 코발트-붕소 또는 나프타를 코팅할 수도 있는데, 이러한 경우 코팅면이 고르게 도포되도록 하는데 있어 어려움이 따를 수 있다.The metal or metal oxide coated with the cobalt-boron or naphtha may be used by cutting the wire form, and the metal or metal oxide is cut after the coating of the cobalt-boron or naphtha in the wire form, followed by cutting. Since the cut end surface of the wire is not coated with cobalt-boron or naphtha, it can be used by recoating it with the cobalt-boron or naphtha. This is because the uncoated side may act as a foreign material to the rubber composition for the tire tread and may act as a factor for deteriorating the physical properties of the tire tread. Meanwhile, cobalt-boron or naphtha may be coated after the metal or metal oxide is first sintered. In this case, it may be difficult to uniformly apply the coated surface.

상기 세단된 금속 또는 금속산화물은 0.01 내지 10mm, 바람직하게는 0.1 내지 0.5mm로 세단된 것일 수 있다. 이는 세단된 금속 또는 금속산화물의 길이가 0.01mm 미만인 경우 내마모성 등의 물성확보에 곤란함이 따르고, 금속 또는 금속산화물의 길이가 10mm를 초과하는 경우에는 타이어 트레드용 고무 조성물에 사용하는 경우 이물질로 작용할 수 있기 때문이다.The cut metal or metal oxide may be cut to 0.01 to 10 mm, preferably 0.1 to 0.5 mm. This is difficult to secure properties such as abrasion resistance when the length of the metal or metal oxide is less than 0.01mm, and when used in the rubber composition for tire tread when the length of the metal or metal oxide exceeds 10mm. Because it can.

또한 나프타 코팅의 경우 세단된 스틸와이어를 나프타와 혼합하여 120℃까지 가열하고 이를 1cm 정도로 얇게 펴서 이를 잘라 타이어 트레드부 조성물에 혼합하는 방법으로 사용한다.In addition, in the case of naphtha coating, the finely divided steel wire is mixed with naphtha, heated to 120 ° C., thinned to about 1 cm, and cut into pieces to be used as a method of mixing into a tire tread portion composition.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 커플링제, 노화방지제, 연화제 또는 점착제 등의 각종의 첨가제를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention may further include various additives, such as additional vulcanizing agents, vulcanization accelerators, coupling agents, anti-aging agents, softeners or pressure-sensitive adhesives.

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 various additives can be used as long as they are commonly used in the field to which the present invention belongs. The content thereof is not particularly limited as long as it depends on a compounding ratio used in a rubber composition for a tire tread.

상기 추가적인 가류제로는 유황계 가류제, 유기 과산화물, 수지 가류제, 산화마그네슘 등의 금속산화물을 사용할 수 있다.The additional vulcanizing agent may be a metal oxide such as sulfur-based vulcanizing agent, organic peroxide, resin vulcanizing agent, magnesium oxide.

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. As the sulfur vulcanizing agent, a vulcanizing agent which produces elemental sulfur or sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur and 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.

상기 가류제는 적절한 가황 효과 및원료고무를 화학적으로 안정하게 해주는 범위에서 조절할 수 있다.The vulcanizing agent can be adjusted in a range that makes the vulcanization effect and chemically stable raw rubber.

상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다.The vulcanization accelerator refers to an accelerator that promotes the vulcanization rate or accelerates the retardation in the initial vulcanization step.

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.Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamate, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, Or a combination thereof.

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 type vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide (TBBS), N, N-dicyclohexyl -2-benzothiazyl sulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, and combinations thereof Based compound 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 thiol-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole , A copper salt of 2-mercaptobenzothiazole, a cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2- (2,4-dinitrophenyl) mercaptobenzothiazole, 2- Ethyl 4-morpholinothio) benzothiazole, and combinations thereof. The thiazole-based compound may be used alone or in combination of two or more thereof.

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 accelerator include tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipentamethylthiuram disulfide, dipentamethylthiuram monosulfide, dipentamethylene Any one of thiuram-based compounds selected from the group consisting of thiuram tetrasulfide, dipentamethylenethiuram hexasulfide, tetrabutylthiuram disulfide, pentamethylenethiuram 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.Examples of the thiourea vulcanization accelerator include thiourea compounds selected from the group consisting of thiacarbamide, diethyl thiourea, dibutyl thiourea, trimethyl thiourea, diorthotolyl thiourea, and combinations thereof. Compounds may be used.

상기 구아니딘계 가류촉진제로는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 구아니딘계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the guanidine-based vulcanization accelerator include guanidine-based compounds selected from the group consisting of diphenyl guanidine, diorthotolyl guanidine, triphenyl guanidine, orthotolyl biguanide, diphenyl guanidine phthalate, and combinations thereof .

상기 디티오카르밤산계 가류촉진제로는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리딘의 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.Examples of the aldehyde-amine type or aldehyde-ammonia type vulcanization accelerator include aldehyde selected from the group consisting of acetaldehyde-aniline reactant, butylaldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, acetaldehyde-ammonia reactant, -Amine-based or aldehyde-ammonia-based compounds may 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 the imidazoline-based vulcanization accelerator, for example, an imidazoline-based compound such as 2-mercaptoimidazoline can be used. Examples of the xanthate vulcanization accelerator include xanthates such as zinc dibutylxanthogenate Compounds may be used.

상기 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5.0 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator may be included in an amount of 0.5 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in order to maximize productivity and rubber properties by promoting the vulcanization rate.

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 accelerating assistant may be any one selected from the group consisting of an inorganic vulcanization accelerator aid, an organic vulcanization accelerator aid, and a combination thereof, which is used in combination with the vulcanization accelerator to complete the promoting effect thereof .

상기 무기계 가류촉진조제로는 산화아연(ZnO), 탄산아연(zinc carbonate), 산화마그네슘(MgO), 산화납(leadoxide), 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.The inorganic vulcanization accelerator may be any one selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), zinc carbonate, magnesium oxide (MgO), lead oxide, potassium hydroxide, and combinations thereof. . As the organic vulcanization accelerating auxiliary, there may be selected from the group consisting of stearic acid, zinc stearate, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, lauric acid, dibutyl ammonium oleate, derivatives thereof, Can be used.

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 accelerating assistant. In this case, the zinc oxide is dissolved in the stearic acid to form an effective complex with the vulcanization accelerator, Thereby facilitating the crosslinking reaction of the rubber.

상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 및 0.5 내지 3 중량부로 사용할 수 있다.When the zinc oxide and the stearic acid are used together, they may be used in an amount of 1 to 5 parts by weight and 0.5 to 3 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the starting rubber to serve as a proper vulcanization accelerator.

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 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.The antioxidant is an additive used to stop the chain reaction in which the tire is autoxidized by oxygen. As the anti-aging agent, any one selected from the group consisting of an amine type, a phenol type, an imidazole type, a carbamic acid metal salt and a combination thereof can be appropriately selected and used.

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 antioxidant is an additive used to stop the chain reaction in which the tire is autoxidized by oxygen. As the anti-aging agent, any one selected from the group consisting of an amine type, a phenol type, a quinoline type, an imidazole type, a carbamic acid metal salt, a wax and a combination thereof can be appropriately selected and used.

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 type antioxidant include N-phenyl-N '- (1,3-dimethyl) -p-phenylenediamine, N- (1,3-dimethylbutyl) -N'- Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, -Cyclohexyl p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-octyl-p-phenylenediamine, and combinations thereof.

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.Examples of the phenolic antioxidant include phenol-based 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'- isobutylidene- Di-t-butyl-p-cresol, and combinations thereof.

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 antioxidant, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and its derivatives can be used. Specifically, 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl- Dihydroquinoline, 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 일반적으로 고무에 대하여 노화방지제로 사용하는 왁스를 사용할 수 있고, 바람직하게 왁시 하이드로카본을 사용할 수 있다.As the wax, a wax generally used as an anti-aging agent for rubber may be used, and waxy hydrocarbon may be preferably used.

상기 노화방지제로는 바람직하게, N-(1,3-디메틸부틸)-N-페닐-p-페닐렌디아민(N-(1,3-Dimethybutyl)-N-phenylp-phenylenediamine, 6PPD), N-페닐-n-이소프로필-p-페닐렌디아민(N-phenyl-n-isopropyl-p-phenylenediamine, 3PPD), 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린(Poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, RD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 사용할 수 있다.As the anti-aging agent, preferably, N- (1,3-dimethylbutyl) -N-phenyl-p-phenylenediamine (N- (1,3-Dimethybutyl) -N-phenylp-phenylenediamine, 6PPD), N- N-phenyl-n-isopropyl-p-phenylenediamine (3PPD), poly (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (Poly (2, 2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (RD) and combinations thereof may be used.

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.Considering the conditions that the solubility of the antioxidant in addition to the anti-aging action is high, the solubility in the rubber is small, the volatility is small, the solubility should be inactive to the rubber, and the vulcanization should not be inhibited, By weight.

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 a tire tread is not limited to a tread (a tread cap and a tread base) but may be included in various rubber components constituting the tire. Said rubber components include sidewalls, sidewall inserts, apex, chafer, wire coat or inner liner.

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 composition for the tire tread. The method of manufacturing a tire using the rubber composition for a tire tread may be any method conventionally used for manufacturing a tire, and a detailed description thereof will be omitted herein.

상기 타이어는 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 바람직하게, 경주용 또는 고속 주행용 타이어로 사용할 수 있다.The tires may be automobile tires, racing tires, airplane tires, agricultural tires, off-the-road tires, truck tires or bus tires. Preferably, it can be used as a racing or high speed tire.

본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 고무 내의 내열성의 상승으로 타이어의 초기 그립성능을 유도하고, 후반 그립성능을 유지하게 하여 그립 성능을 향상시킬 수 있으며, 배합효율을 향상시킬 수 있다.The rubber composition for tire treads according to the present invention may induce the initial grip performance of the tire by increasing the heat resistance in the rubber, maintain the latter grip performance, thereby improving the grip performance and improving the mixing efficiency.

또한, 그립성능의 향상된 타이어는 보다 안정적인 고속주행이 가능하게 하며, 경주용 타이어 등으로 적용되어 경기력 향상을 도모할 수 있다.In addition, the improved tire performance of the grip performance allows a more stable high-speed driving, it can be applied to racing tires and the like to improve the performance.

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 carry out 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]

하기의 표 1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 및 비교예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.A rubber composition for tire treads according to the following examples and comparative examples was prepared using the composition shown in Table 1 below. The production of the rubber composition was in accordance with the usual production method of the rubber composition.

1. 비교예 1 및 2와 실시예 1 내지 41. Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 4

타이어 트레드용 고무 조성물의 제조에 있어, 금속 또는 금속산화물로서 지름이 0.5mm인 스틸와이어를 사용하였으며, 비교예 1은 상기 스틸와이어를 혼합하지 않고, 비교예 2는 코발트-붕소가 코팅되지 않은 0.5m인 스틸와이어를 사용하였다. 한편, 코발트-붕소가 코팅된 스틸 와이어의 함량을 달리하여 실시예 1 내지 4의 고무 조성물을 제조하였다. 상기 비교예 2 및 실시예 1 내지 4에 있어 스틸 와이어는 각각 0.1mm로 세단된 것을 사용하였다. 각 비교예 및 실시예에 대한 스틸 와이어의 구성 및 함량은 이하의 표 1에 나타낸 바와 같다.In preparing a rubber tread rubber composition, a steel wire having a diameter of 0.5 mm was used as a metal or a metal oxide, Comparative Example 1 did not mix the steel wire, and Comparative Example 2 0.5 without cobalt-boron coated m steel wire was used. Meanwhile, rubber compositions of Examples 1 to 4 were prepared by varying the content of the cobalt-boron coated steel wire. In Comparative Examples 2 and 1 to 4, steel wires cut into 0.1 mm each were used. The structure and content of the steel wire for each comparative example and example are as shown in Table 1 below.

비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 원료고무 (1)Raw Material Rubber (1) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 카본블랙 (2)Carbon Black (2) 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 TDAE OilTDAE Oil 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 금속 (3)Metal (3) -- 1.01.0 -- -- -- -- 코팅된 금속 (4)Coated Metal (4) -- -- 1.01.0 5.05.0 10.010.0 25.025.0 산화아연Zinc oxide 3.03.0 스테아린산Stearic acid 1.01.0 유황brimstone 1.01.0 촉진제accelerant 2.52.5 촉진제(DPG)Accelerator (DPG) 22

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)

(1) 원료고무: 오일을 포함하는 스티렌-부타디엔 고무(괄호 안의 수치는 오일의 함량을 제외한 스티렌-부타디엔 고무의 함량임)(1) Raw material rubber: Styrene-butadiene rubber containing oil (the figures in parentheses are the contents of styrene-butadiene rubber except oil content)

(2) 카본블랙 : 초미립자 카본블랙 (DBP Absorption 360㎡/g, Surface Area Bet 800㎡/l)(2) Carbon Black: Ultrafine Carbon Black (DBP Absorption 360㎡ / g, Surface Area Bet 800㎡ / l)

(3) 금속 : 코발트-붕소가 코팅되지 않은 스틸와이어 (길이 0.1mm, 지름 0.5mm)(3) Metal: Steel wire without cobalt-boron (0.1mm in length, 0.5mm in diameter)

(4) 코팅된 금속 : 코발트-붕소가 코팅(스틸와이어 1mm당 코발트-붕소 10mg)된 스틸와이어(길이 0.1mm)(4) Coated metals: Steel wire coated with cobalt-boron (10 mg cobalt-boron per 1 mm of steel wire) (length 0.1 mm)

2. 비교예와 실시예 1, 5 내지 72. Comparative Example and Examples 1, 5 to 7

타이어 트레드용 고무 조성물의 제조에 있어 스틸와이어의 함량을 달리하여 실시예 5 내지 7의 고무 조성물을 제조하였다. 상기 실시예 5 내지 7은 각각 1.0 중량부의 코발트-붕소 스틸와이어을 사용하였으며, 각 실시예에 대한 스틸 와이어의 길이는 이하의 표 2에 나타낸 바와 같다.In preparing the rubber composition for tire tread, the rubber composition of Examples 5 to 7 was prepared by varying the content of steel wire. Examples 5 to 7 used 1.0 parts by weight of cobalt-boron steel wire, respectively, and the length of the steel wire for each example is shown in Table 2 below.

비교예1Comparative Example 1 비교예2
(0.1mm)Comparative Example 2
(0.1mm) 실시예 1
(0.1mm)Example 1
(0.1mm) 실시예 5
(0.2mm)Example 5
(0.2 mm) 실시예 6
(0.5mm)Example 6
(0.5mm) 실시예 7
(10.0mm)Example 7
(10.0 mm) 원료고무 (1)Raw Material Rubber (1) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 190.75
(100)190.75
(100) 카본블랙 (2)Carbon Black (2) 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 65.0065.00 TDAE OilTDAE Oil 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 11.2011.20 금속 (3)Metal (3) -- 1.01.0 -- -- -- -- 코팅된 금속 (4)Coated Metal (4) -- 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 산화아연Zinc oxide 3.03.0 스테아린산Stearic acid 1.01.0 유황brimstone 1.01.0 촉진제accelerant 2.52.5 촉진제(DPG)Accelerator (DPG) 22

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)

(1) 원료고무: 오일을 포함하는 스티렌-부타디엔 고무(괄호 안의 수치는 오일의 함량을 제외한 스티렌-부타디엔 고무의 함량임) (1) Raw material rubber: Styrene-butadiene rubber containing oil (the figures in parentheses are the contents of styrene-butadiene rubber except oil content)

(2) 카본블랙 : 초미립자 카본블랙 (DBP Absorption 360㎡/g, Surface Area Bet 800㎡/l)(2) Carbon Black: Ultrafine Carbon Black (DBP Absorption 360㎡ / g, Surface Area Bet 800㎡ / l)

(3) 금속 : 코발트-붕소가 코팅되지 않은 스틸와이어(지름 0.5mm)(3) Metal: Steel wire without cobalt-boron (0.5mm in diameter)

(4) 코팅된 금속 : 코발트-붕소가 코팅(스틸와이어 1mm당 코발트-붕소 10mg)된 스틸 와이어(4) Coated metal: Steel wire coated with cobalt-boron (10 mg of cobalt-boron per 1 mm of steel wire)

3. 실시예 83. Example 8

타이어 트레드용 고무 조성물의 제조에 있어, 금속 또는 금속산화물로서 지름이 0.5mm인 스틸와이어를 사용하였으며, 상기 스틸와이어를 0.1mm로 균일하게 세단하였다. 2리터의 반응기에 나프타(스틸와이어 1mm당 나프타 10mg 혼합)와 함께 상기 세단된 스틸와이어를 넣고 120℃까지 가열하고, 85℃가 넘어가는 시점에서 1시간 후에 배출한다. 상기 배출된 혼합물을 스테인리스 판 위에 넓게 펴고 굳히며, 상기 굳은 혼합물을 일정 크기로 잘라 타이어 트레드부 조성물에 혼합하여 사용한다.
In preparing a rubber tread rubber composition, a steel wire having a diameter of 0.5 mm was used as a metal or a metal oxide, and the steel wire was uniformly cut to 0.1 mm. Into a reactor of 2 liters with the naphtha (mixing 10 mg of naphtha per 1 mm of steel wire), the chopped steel wire is heated to 120 ° C. and discharged after 1 hour at the time when the temperature exceeds 85 ° C. The discharged mixture is widened and solidified on a stainless plate, and the solid mixture is cut into a predetermined size and mixed with the tire tread portion composition.

[실험예: 제조된 고무의 물성 측정]Experimental Example: Measurement of Physical Properties of Prepared Rubber

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3과 표 4에서 나타내었다.The physical properties of the rubber specimens prepared in Examples and Comparative Examples were measured, and the results are shown in Tables 3 and 4 below.

하기 표 3과 표 4에서, 그립성능은 상기 고무 조성물을 사용하고, 트레드부를 구성한 타이어 사이즈 280/640R18 F200을 사용하였으며, 공기압은 200kPa로 하고, 테스트 드라이버가 드라이 조건에서 서킷 코스(2km)를 10 연속으로 주행한 후 매주행에 대한 랩타임을 측정함으로서 초기의 그립성능 및 그립 성능에 대한 지속성을 평가하였다.In Table 3 and Table 4, the grip performance was used for the rubber composition, the tire size 280 / 640R18 F200 constituting the tread portion, the air pressure is 200 kPa, the test driver 10 circuit circuit (2 km) in dry conditions The initial grip performance and the sustainability of the grip performance were evaluated by measuring the lap time for each run after running continuously.

그립 성능 점수 1은 그립 성능이 매우 좋지 않다는 것을, 10은 그립성능이 매우 좋다는 것을 나타낸다.A grip performance score of 1 indicates that the grip performance is not very good, and 10 indicates that the grip performance is very good.

300% 모듈러스(Modulus)는 300% 신장시의 인장강도로서, ISO 37 규격에 의해 측정하였고, 수치가 높을수록 우수한 강도를 나타낸다.The 300% modulus is the tensile strength at 300% elongation measured according to the ISO 37 standard, and the higher the value, the better the strength.

신장율은 인장 시험기에서 시험편이 끊어질 때까지 스트레인(strain) 값을 %로 나타내는 방법으로 측정하였다.Elongation was measured by the method of expressing the strain value (%) until the test piece was cut in the tensile tester.

마모도(Index)는 JIS K6264에 따른 람본 마모도(Lambourn abrasion tester)비로서 상온에서 미끄럼비 25%, 하중 1.5kg에서 회전시켜 마모된 고무의 손실량을 비교예 1을 100으로 하여 나타낸 값으로서, 수치가 높을수록 우수한 마모성능을 나타낸다.The index of wear is the ratio of Lambbourn abrasion tester according to JIS K6264, which shows the loss of rubber worn by rotating at a sliding ratio of 25% and a load of 1.5 kg at room temperature using Comparative Example 1 as 100. The higher the value, the better the wear performance.

* 마모도 = (비교예 1의 마모량/ 실시예의 마모량) ×100* Abrasion degree = (wear amount of Comparative Example 1 / wear amount of Example) × 100

비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 초기 그립성능Initial grip performance 66 -- 1010 99 88 88 후반 그립성능Late grip performance 22 -- 1010 88 77 66 300% 모듈러스(Mpa)300% Modulus (Mpa) 72.172.1 -- 72.272.2 68.968.9 69.169.1 69.469.4 신장율 (%)Elongation (%) 800800 -- 810810 799799 791791 801801 마모도(Index)Wear Index 100100 -- 140140 131131 124124 119119

비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 초기 그립성능Initial grip performance 66 -- 1010 88 77 66 후반 그립성능Late grip performance 22 -- 1010 66 55 44 300% 모듈러스(Mpa)300% Modulus (Mpa) 72.172.1 -- 72.272.2 67.967.9 66.266.2 66.466.4 신장율 (%)Elongation (%) 800800 -- 810810 789789 762762 774774 마모도(Index)Wear Index 100100 -- 140140 133133 120120 115115

비교예 2의 경우 혼합과정에서 코팅되지 않은 스틸 와이어가 이물질로 작용하여, 믹서의 로터(rotor)부 안에 끼는 등 로스가 발생함에 따라 정량이 혼합되지 않아 타이어 트레드부를 제조할 수 없었다.In the case of Comparative Example 2, the uncoated steel wire acted as a foreign material in the mixing process, and the amount of mixing was not mixed as the loss occurred, such as being stuck in the rotor part of the mixer, so that the tire tread part could not be manufactured.

다음으로 상기의 실험결과로서 상기 표 3에 나타난 바와 같이, 비교예 1과 비교하여 코팅된 스틸와이어를 사용하는 경우 상기 코팅된 스틸와이어를 포함하는 전반적인 범위 즉, 실시예 1 내지 4에서 그립성능 및 마모도가 상승하는 결과를 보였으며, 특히 실시예 1 내지 실시예 3에서 나타난 바와 같이 코팅된 스틸와이어를 1.0 내지 10.0 중량부로 포함하는 경우가 그립성능 및 마모도에서 우수하였다.Next, as shown in Table 3 above as a result of the experiment, when using the coated steel wire compared to Comparative Example 1, the overall range including the coated steel wire, that is, the grip performance and in Examples 1 to 4 Abrasion was shown to be increased, especially when the coated steel wire 1.0 to 10.0 parts by weight, as shown in Examples 1 to 3 was excellent in grip performance and wear.

표 4에서 보는 바와 같이 코팅된 스틸와이어의 세단 길이가 길어질수록 그립성능 및 마모도가 감소함을 확인할 수 있었다. 특히 실시예 1, 실시예 5 및 실시예 6의 0.1 내지 0.5 mm로 세단된 스틸 와이어를 포함하는 경우가 그립성능 및 마모도가 우수하였다.As shown in Table 4, the longer the sedan length of the coated steel wire, the lower the grip performance and wear. In particular, in the case of including the steel wire cut to 0.1 to 0.5 mm of Example 1, Example 5 and Example 6 was excellent grip performance and wear.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 코발트- 붕소 혹은 나프타가 코팅된 스틸와이어를 사용하였을 경우 초반 그립성능 측면 및 그립 지속성 측면에서 미사용시 대비 상대적으로 유리한 측면을 확인할 수 있다.As described in detail above, when cobalt-boron or naphtha coated steel wire is used, it is possible to confirm a relatively advantageous aspect in terms of initial grip performance and grip persistence in comparison with non-use.

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 right.

Claims (5)

원료고무 100중량부, 그리고
코발트-붕소 또는 나프타(naphtha)가 코팅된 금속 또는 금속산화물 0.1 내지 30 중량부를 포함하며,
상기 코팅된 금속 또는 금속산화물은 와이어(wire)를 0.1 내지 0.5mm로 세단(細斷)한 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.100 parts by weight of raw rubber, and
It comprises 0.1 to 30 parts by weight of the metal or metal oxide coated with cobalt-boron or naphtha,
The coated metal or metal oxide is a rubber composition for tire tread that is cut into wires (0.1) to 0.5mm. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 코팅된 금속 또는 금속산화물은 와이어의 지름이 0.2 내지 0.7mm이고, 상기 와이어 1mm당 코발트-붕소 또는 나프타를 5 내지 20mg으로 코팅하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.The method of claim 1,
The coated metal or metal oxide is a diameter of the wire is 0.2 to 0.7mm, the rubber composition for a tire tread for coating 5 to 20mg of cobalt-boron or naphtha per 1mm of the wire. 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 금속 또는 금속산화물은 철(steel), 강철, 황동(brass), 구리(copper), 알루미늄(aluminium), 산화마그네슘(magnesium oxide) 및 산화아연(zinc oxide)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.The method according to claim 1 or 3,
The metal or metal oxide is any one selected from the group consisting of steel, steel, brass, copper, aluminum, magnesium oxide, and zinc oxide. Rubber composition for phosphorus tread. 제1항 또는 제3항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.A tire manufactured using the rubber composition for tire tread according to claim 1.