KR102106554B1 - Rubber composition and Tire comprising rubber composition - Google Patents

Abstract

제올라이트를 포함하는 타이어 벨트 고무 조성물, 상기 고무 조성물을 포함하는 타이어 벨트 및 상기 벨트를 구비한 타이어가 제공된다.A tire belt rubber composition comprising zeolite, a tire belt comprising the rubber composition, and a tire having the belt are provided.

Description

타이어 벨트 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어{Rubber composition and Tire comprising rubber composition}Tire belt rubber composition and tire comprising same

타이어 벨트 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.Tire belt rubber composition and relates to a tire comprising the same.

일반적으로 타이어의 벨트는 스틸 코드층을 중첩하여 트레드부의 강성을 높여주는 기능을 한다. 이에 벨트 고무는 스틸 코드와 접착력이 좋고 장기간 주행에도 노화되지 않도록 해야 한다. 이를 위해 높은 모듈러스를 가지고 피로 성능에 유리한 벨트 고무가 필요하다. In general, the belt of the tire functions to increase the rigidity of the tread portion by overlapping the steel cord layer. Therefore, the belt rubber should have good adhesion with the steel cord and should not be aged even after long-term driving. For this, belt rubber with high modulus and favorable fatigue performance is required.

스틸 코드 코팅 고무 혼합물의 일반적인 코발트 염(Cobalt Salt)은 이 고무 혼합물에 다량 함유되어 있는 황의 가교 반응을 촉진한다. 이런 가교 밀도의 증가로 인하여 고무와 스틸 코드와의 인발력을 증가시킨다. The common Cobalt Salt of the steel cord coated rubber mixture promotes the crosslinking reaction of sulfur contained in this rubber mixture in large quantities. Due to this increase in crosslinking density, the pulling force between the rubber and the steel cord is increased.

더욱 중요한 사실은 코발트 염(Cobalt Salt)이 가교 반응 동안 황동 표면으로부터 코발트(Co) 이온을 형성하여 이것이 황화 구리(CuS)를 형성하는데 도움을 준다. More importantly, the cobalt salt forms cobalt (Co) ions from the brass surface during the crosslinking reaction, which helps to form copper sulfide (CuS).

코발트 접착 촉진제간의 효율 차이는 얼마나 코발트 이온을 빨리 형성시키는 가에 있다. 예를 들면 아연(Zn) 또는 황동(Brass)은 코발트 납사(Coblat Napthanate) 또는 코발트 스테아레이트(Cabalt Stearate)보다 코발트 보론 복합체(Coalt Boron Decanoate Complexes)와 쉽게 작용한다. The difference in efficiency between cobalt adhesion promoters is how quickly cobalt ions form. For example, zinc (Zn) or brass (Brass) works more easily with Cobalt Boron Decanoate Complexes than Cobalt Napthanate or Cobalt Stearate.

하지만, 코발트 화합물과 스틸 코드와의 접착력은 차량 운행 거리의 증가와 함께 약해진다. 이는 안전과 연관되므로 중요한 문제이다.However, the adhesion between the cobalt compound and the steel cord weakens with increasing vehicle driving distance. This is an important issue as it is safety related.

이러한 접착력의 약화는 여러 원인이 있겠지만, 산소 분자의 침투가 그 원인 중의 하나이다. 벨트층 내로 침투한 산소 분자가 리간드로 작용해 스틸 코드 또는 코발트 금속과 결합을 형성하고, 그 결과 스틸 코드 또는 코발트 금속과 배위 결합을 하고 있던 고분자 사슬의 -SH, -S- 모이어티(moiety)나, 이중 결합 부분들이 떨어져 나오게 되어 결합력이 떨어지는 결과를 가져온다. 또한, 산소 분자에 의한 스틸 코드의 부식은 당연한 결과이다.The weakening of the adhesive force may have several causes, but the penetration of oxygen molecules is one of the causes. The oxygen molecules that have penetrated into the belt layer act as ligands to form bonds with steel cords or cobalt metals. As a result, -SH, -S- moieties of polymer chains that are coordinated with steel cords or cobalt metals B, the double-coupling parts come off, resulting in poor coupling force. In addition, corrosion of steel cords by oxygen molecules is a natural result.

따라서, 스틸 벨트층으로의 산소 분자의 침투, 진행을 저지하는 것이 중요하다.Therefore, it is important to prevent the penetration and progress of oxygen molecules into the steel belt layer.

한 측면은 타이어 벨트 고무 조성물을 제공하는 것이다.One aspect is to provide a tire belt rubber composition.

다른 한 측면은 상기 고무 조성물을 포함하는 타이어 벨트를 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a tire belt comprising the rubber composition.

또 다른 한 측면은 상기 타이어 벨트를 구비한 타이어를 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a tire with the tire belt.

한 측면에 따라,According to one aspect,

제올라이트를 포함하는 타이어 벨트 고무 조성물이 제공된다.A tire belt rubber composition comprising zeolite is provided.

다른 한 측면에 따라,According to the other aspect,

상기 타이어 벨트 고무 조성물을 포함하는 타이어 벨트가 제공된다.A tire belt comprising the tire belt rubber composition is provided.

또 다른 한 측면에 따라,According to another aspect,

상기 타이어 벨트를 구비한 타이어가 제공된다.A tire having the tire belt is provided.

한 측면에 따르면 제올라이트를 포함하는 타이어 벨트 고무 조성물은 산소 분자에 대한 흡착력이 우수해서 스틸 벨트층 내로 침투한 산소 분자의 진행을 효과적으로 억제한다. 따라서, 고무와 스틸 코드의 접착력 약화를 방지하여 타이어 안전성에 크게 기여할 수 있다.According to one aspect, the tire belt rubber composition containing zeolite has excellent adsorption power to oxygen molecules, thereby effectively inhibiting the progress of oxygen molecules that have penetrated into the steel belt layer. Therefore, it is possible to prevent the weakening of the adhesion between the rubber and the steel cord, thereby greatly contributing to tire safety.

도 1은 제올라이트의 골격 구조의 예시적인 도면이다.
도 2는 일구현예에 따른 타이어의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is an exemplary view of the framework structure of a zeolite.
2 is a view schematically showing the structure of a tire according to an embodiment.

이하에서 예시적인 일구현예에 타이어 벨트 고무 조성물 및 타이어에 관하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a tire belt rubber composition and a tire will be described in more detail in an exemplary embodiment.

본 명세서에 개시된 창의적 사상은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 구현예를 가질 수 있는 바, 특정 구현예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고 필요한 경우 특정 구현예들을 도면에 예시한다. 본 명세서의 창의적 사상의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 구현예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서의 창의적 사상은 이하에서 개시되는 구현예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. The creative idea disclosed in the present specification may apply various transformations and may have various implementations, so that specific implementations are described in detail in the detailed description, and specific implementations are illustrated in the drawings as necessary. Effects and features of the creative ideas of the present specification, and a method of achieving them will be clarified with reference to embodiments described below in detail together with the drawings. However, the creative spirit of the present specification is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하의 구현예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from other components, not limited meanings.

이하의 구현예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following embodiments, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly indicates otherwise.

이하의 구현예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that a feature or component described in the specification is present, and does not preclude the possibility that one or more other features or components may be added.

일구현예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. When one embodiment can be implemented differently, a specific process order may be performed differently from the described order. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order opposite to that described.

이하, 필요한 경우에, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예들을 상세히 설명하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, if necessary, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be given the same reference numerals when described with reference to the drawings, and overlapping descriptions thereof will be omitted. Shall be

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 명세서에 개시된 창의적 사상이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the creative ideas disclosed herein are not necessarily limited to those illustrated.

일구현예에 따른 타이어 벨트 고무 조성물은 제올라이트를 포함한다.Tire belt rubber composition according to an embodiment includes a zeolite.

제올라이트(zeolite)는 알루미늄 산화물과 규산 산화물의 결합으로 생겨난 음이온을 알칼리 금속 및 알카리 토금속이 결합되어 있는 광물을 총칭한다. 즉, 결정질 알루미늄 규산염광물을 의미하며, 비석으로도 불린다.Zeolite (zeolite) is a generic term for minerals in which alkali metals and alkaline earth metals are combined with anions generated by the combination of aluminum oxide and silicate oxide. In other words, it means crystalline aluminum silicate mineral, also called zeolite.

도 1은 제올라이트의 골격 구조의 예시적인 도면이다.1 is an exemplary view of the framework structure of a zeolite.

제올라이트의 골격 구조는 인공 어초와 유사한 모양으로서, [SiO₄]^4-와 [AlO₄]^5-으로 구성된 정사면체 단위가 산소가교를 통해 연결되어 있다. 이 때 [SiO₄]^4-의 경우 Si은 +4의 형식전하를 갖는데 반하여 [AlO₄]^5-의 경우 Al은 +3의 형식전하 밖에 갖지 못하므로 Al이 있는 곳마다 음전하를 한 개씩 수용하고 있다. 따라서 전하 상쇄를 위해서 양이온들이 존재하게 되며 양이온들은 골격 내부가 아니라 세공 내부에 존재한다. 도 1의 가운데 빈 공간이 상기 세공이다. The framework of the zeolite has a shape similar to that of an artificial reef, and tetrahedral units composed of [SiO ₄ ] ^4- and [AlO ₄ ] ^5- are connected through oxygen crosslinking. At this time, in the case of [SiO ₄ ] ^4- , Si has a positive charge of +4, whereas in the case of [AlO ₄ ] ^5- , only Al has a positive charge of +3, so one negative charge is received wherever Al is present. have. Therefore, cations exist for charge cancellation, and cations exist inside pores, not inside the skeleton. The empty space in the middle of FIG. 1 is the pore.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제올라이트가 세공을 포함하고, 상기 세공의 직경이 2.5 Å 내지 5 Å 일 수 있다. 세공의 크기에 따라, 세공 내에 포접되는 물질이 정해진다. 예를 들어, 세공의 크기가 작으면, 작은 크기의 물질이 포접되며, 세공의 크기가 크면, 큰 크기의 물질이 포접된다.According to an embodiment of the present invention, the zeolite includes pores, and the diameter of the pores may be 2.5 mm 2 to 5 mm 2. Depending on the size of the pores, the material to be enclosed in the pores is determined. For example, if the pore size is small, a material of small size is enclosed, and if the pore size is large, a material of large size is enclosed.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 포접되는 물질은 금속 이온일 수 있는데, 예를 들어, Li⁺, Na⁺ 또는 Ca^{2 +}일 수 있다. Li⁺, Na⁺ 또는 Ca^{2 +}의 크기는 Li⁺, Na⁺, Ca^{2 +} 순서이므로, Li⁺이 포접되는 제올라이트의 세공 크기가 가장 작고, 예를 들어, 2.5 Å ~ 2.6 Å 이고, Na⁺이 포접되는 제올라이트의 세공 크기는 3.5 Å ~ 3.7 Å 이고, Ca^{2 +}이 포접되는 제올라이트의 세공 크기는 3.5 Å ~ 5 Å 일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the inclusion material may be a metal ion, for example, Li ⁺ , Na ⁺ or Ca ^{2 +} . Since the size of Li ⁺ , Na ⁺ or Ca ^{2 +} is in the order of Li ⁺ , Na ⁺ , and Ca ^{2 +} , the pore size of the zeolite in which Li ⁺ is enclosed is the smallest, for example, 2.5 mm 2 to 2.6 mm 2, and Na ^+. The pore size of the inclusive zeolite is 3.5 Å to 3.7 Å, and the pore size of the Ca ^{2 +} -included zeolite may be 3.5 Å to 5 Å.

Li⁺이 포접된 제올라이트를 Li⁺ 이온환된 제올라이트라고도 하며, Na⁺이 포접된 제올라이트를 Na⁺ 이온환된 제올라이트라고도 하고, Ca^{2 +}이 포접된 제올라이트를 Ca²⁺ 이온환된 제올라이트라고도 한다.Also known as Li ⁺ is Li ⁺ ions of the zeolite zeolite and ring inclusion, also referred to as an inclusion is Na ⁺ zeolite Na ⁺ ion, also known as the ring zeolite, Ca ^{+ 2} is the inclusion of zeolite Ca ²⁺ ion-exchange zeolite.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제올라이트는 규소(Si), 알루미늄(Al) 및 산소(O)로 이루어지며, 규소(Si), 알루미늄(Al) 및 산소(O)의 비율은 세공 크기에 따라 다를 수 있다.According to one embodiment of the invention, the zeolite is made of silicon (Si), aluminum (Al) and oxygen (O), the ratio of silicon (Si), aluminum (Al) and oxygen (O) is the pore size It may vary.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 고무 조성물은 원료 고무로서 천연 고무를 포함할 수 있다. 상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rubber composition may include natural rubber as a raw rubber. The natural rubber may be a general natural rubber or a modified natural rubber.

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 general natural rubber may be any of those known as natural rubber, and the origin and the like are not limited. The natural rubber contains cis-1,4-polyisoprene as a main body, but may also include trans-1,4-polyisoprene depending on the required characteristics. Therefore, in addition to natural rubber containing cis-1,4-polyisoprene as a main body, natural rubber containing trans-1,4-isoprene as a main body, such as Valata, which is a kind of rubber from the South American sapota family, is mainly used as the main rubber. 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, the modified natural rubber includes epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), hydrogenated natural rubber, and the like.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 고무 조성물은 필러를 포함할 수 있고, 예를 들어, 실리카 또는 카본 블랙을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the rubber composition may include a filler, and may include, for example, silica or carbon black.

상기 실리카는 일반적으로 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있으며, 예를 들면 상업적으로 판매되고 있는 Z-175, US7000GR 또는 9000GR 등을 사용할 수 있다.The silica may be any of those that are generally known, for example, commercially available Z-175, US7000GR or 9000GR.

상기 실리카의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 중량부 미만인 경우 상기 실리카를 첨가하는 효과가 미미하고, 20 중량부를 초과하는 경우 가공성 측면에서 문제가 있을 수 있다. When the content of the silica is less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, the effect of adding the silica is negligible, and when it exceeds 20 parts by weight, there may be a problem in terms of processability.

상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N₂SA)이 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 (nitrogen surface area per gram, N ₂ SA) of 100 to 180 m2 / g, and a CTAB (cetyl trimethyl ammonium bromide) adsorption specific surface area of 110 to 170 m2 / g. It is not limited to this.

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 silica as a filler may be disadvantageous, and if it exceeds 180 m 2 / g, the processability of the rubber composition may be disadvantageous. In addition, if the CTAB adsorption specific surface area of the silica is less than 110 m 2 / g, the reinforcing performance by the silica, which is a filler, may be disadvantageous, and if it exceeds 170 m 2 / g, the processability of the rubber composition may be disadvantageous.

상기 카본블랙은 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N₂SA)이 30 내지 300m²/g일 수 있고, DBP(n-dibutyl phthalate) 흡유량이 60 내지 180cc/100g 일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The carbon black may have a nitrogen adsorption specific surface area (nitrogen surface area per gram, N ₂ SA) of 30 to 300 m ² / g, and a DBP (n-dibutyl phthalate) oil absorption of 60 to 180 cc / 100 g. It is not limited to this.

상기 카본블랙의 질소흡착 비표면적이 300m²/g을 초과하면 타이어용 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있고, 30m²/g미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있다. 또한, 상기 카본블랙의 DBP 흡유량이 180cc/100g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 수 있고, 60cc/100g 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있다.When the specific surface area of the nitrogen adsorption of the carbon black exceeds 300 m ² / g, the workability of the rubber composition for tires may be disadvantageous, and if it is less than 30m ² / g, the reinforcing performance by the carbon black as a filler may be disadvantageous. In addition, when the DBP oil absorption amount of the carbon black exceeds 180 cc / 100 g, the workability of the rubber composition may be deteriorated, and if it is less than 60 cc / 100 g, the reinforcing performance by the carbon black as a filler may be disadvantageous.

상기 카본블랙의 대표적인 예로는 N110, N121, N134, N220, N231, N234, N242, N293, N299, S315, N326, N330, N332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990 또는 N991 등을 들 수 있다.Representative examples of the carbon black are N110, N121, N134, N220, N231, N234, N242, N293, N299, S315, N326, N330, N332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N582 , N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990 or N991.

상기 카본블랙은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 30 내지 80 중량부로 포함될 수 있고, 45 내지 65 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 53 내지 57 중량부로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 카본블랙의 함량이 30 중량부 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 저하될 수 있고, 80 중량부를 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.The carbon black may be included in an amount of 30 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, preferably 45 to 65 parts by weight, and more preferably 53 to 57 parts by weight. If the content of the carbon black is less than 30 parts by weight, the reinforcing performance by the carbon black as a filler may be deteriorated, and if it exceeds 80 parts by weight, the processability of the rubber composition may be disadvantageous.

상기 타이어 벨트 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 노화방지제, 산화 방지제, 또는 연화제 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 벨트 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.The tire belt rubber composition may further include various additives such as additional vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, anti-aging agents, antioxidants, or softeners. Any of the various additives may be used as long as they are commonly used in the field to which the present invention pertains, and their content is not particularly limited as it is in accordance with the compounding ratio used in the conventional tire belt rubber composition.

상기 가류제로는 유황계 가류제를 바람직하게 사용할 수 있다. 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. As the vulcanizing agent, a sulfur-based vulcanizing agent can be preferably used. The sulfur-based vulcanizing agent is an inorganic vulcanizing agent such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), colloidal sulfur, tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethyl Organic vulcanizing agents such as tetraethyltriuram disulfide (TETD) and dithiodimorpholine can be used. Specifically, the sulfur vulcanizing agent may be elemental sulfur or a vulcanizing agent that produces sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur, and the like.

상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 10.0 중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.The vulcanizing agent is preferably contained in 0.5 to 10.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, and is preferable in that the raw rubber is less sensitive to heat and chemically stable.

상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다.The vulcanization accelerator means an accelerator that accelerates the vulcanization rate or accelerates the delaying action 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.The vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, xanthate, and Any one selected from the group consisting of combinations 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-based vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS), and N, N-dicyclohexyl Any one selected from the group consisting of -2-benzothiazylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazylsulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide and combinations thereof The sulfenamide-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 thiazole-based vulcanization accelerator 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 Ethyl 4-morpholinothio) benzothiazole and any thiazole-based compound selected from the group consisting of these 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 accelerator include tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), tetraethyl thiuram disulfide, tetramethyl thiuram monosulfide, dipentamethylene thiuram disulfide, dipentamethylene thiuram monosulfide, and dipentamethylene. Thiuram tetrasulfide, dipentamethylene thiuram hexasulfide, tetrabutyl thiuram disulfide, pentamethylene thiuram tetrasulfide, and any combination of these 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. The thiourea-based vulcanization accelerator may be any thiourea system selected from the group consisting of thiacarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diorthotolylthiourea, and combinations thereof. 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, any guanidine-based compound selected from the group consisting of diphenylguanidine, diorthotolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, diphenylguanidine phthalate, and combinations thereof may be used. You can.

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 accelerator include zinc ethylphenyldithiocarbamate, zinc butylphenyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, Zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diamyldithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate, zinc pentamethylenedithiocarbamate and piperidine, hexadecylisopropyldithiocarbamate, zinc octadecyl Zinc isopropyldithiocarbamate dibenzyldithiocarbamate zinc, diethyldithiocarbamate sodium, pentamethylenedithiocarbamate piperidine, dimethyldithiocarbamate selenium, diethyldithiocarbamate tellurium, dia Any dithiocarbamate-based compound selected from the group consisting of cadmium mildiocarbamate 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 or aldehyde-ammonia-based vulcanization accelerator may be, for example, an aldehyde selected from the group consisting of 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 the imidazoline-based vulcanization accelerator, for example, an imidazoline-based compound such as 2-mercaptoimidazoline can be used, and as the xanthate-based vulcanization accelerator, for example, xanthate-based zinc dibutylxanthogenate Compounds can be used.

상기 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 4.0 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator may be included in an amount of 0.5 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in order to maximize productivity and promote rubber properties through acceleration of vulcanization.

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 may be used in combination with the vulcanization accelerator to complete its promoting effect, and any one selected from the group consisting of inorganic vulcanization accelerators, organic vulcanization accelerators, and combinations thereof may 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 accelerator, any one selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), zinc carbonate, magnesium oxide (MgO), lead oxide, potassium hydroxide, and combinations thereof can 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. Any one 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 can be used together as the vulcanization accelerator, and in this 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. By making it, it facilitates the crosslinking reaction of rubber.

상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 및 0.5 내지 3 중량부로 사용할 수 있다. 상기 산화아연과 상기 스테아르산의 함량이 상기 범위 미만인 경우 가황 속도가 느려 생산성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 스코치 현상이 발생하여 물성이 저하될 수 있다.When the zinc oxide and the stearic acid are used together, they may be used in an amount of 1 to 10 parts by weight and 0.5 to 3 parts by weight relative to 100 parts by weight of the raw material rubber, respectively, in order to serve as an appropriate vulcanization accelerator. When the content of the zinc oxide and the stearic acid is less than the above range, the vulcanization rate may be slow and productivity may be lowered.

상기 연화제는 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위하여 또는 가황 고무의 경도를 저하시키기 위하여 고무 조성물에 첨가되는 것으로, 고무 배합시나 고무 제조시에 사용되는 오일류 기타 재료를 의미한다. 상기 연화제는 가공오일(Process oil) 또는 기타 고무 조성물에 포함되는 오일류를 의미한다. 상기 연화제로는 석유계 오일, 식물유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The softener is added to the rubber composition to impart plasticity to the rubber to facilitate processing or to lower the hardness of the vulcanized rubber, and refers to oils and other materials used in rubber compounding or rubber production. The softener means oils included in a process oil or other rubber composition. As the softener, any one selected from the group consisting of petroleum-based oils, vegetable oils and combinations thereof may be used, but the present invention is not limited thereto.

상기 석유계 오일로는 파라핀계 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.As the petroleum oil, any one selected from the group consisting of paraffin oil, naphthenic oil, aromatic oil, and combinations thereof can be used.

상기 파라핀계 오일의 대표적인 예로 미창 오일 주식회사의 P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6 등을 들 수 있고, 상기 나프텐계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 N-1, N-2, N-3 등을 들 수 있으며, 상기 방향족계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 A-2, A-3 등을 들 수 있다.Representative examples of the paraffinic oils include P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6, etc. of Michang Oil Co., Ltd., and typical examples of the naphthenic oils are Michang Oil N-1, N-2, N-3, etc. of Co., Ltd., and typical examples of the aromatic oils include A-2, A-3, etc. of Michang Oil Co., Ltd.

그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 상기 방향족계 오일에 포함된 폴리사이클릭 아로마틱 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, 이하 PAHs라 한다)의 함량이 3 중량% 이상일 때는 암 유발 가능성이 높은 것으로 알려진바, TDAE(treated distillate aromatic extract) 오일, MES(mild extraction solvate) 오일, RAE(residual aromatic extract) 오일 또는 중질 나프텐성 오일을 바람직하게 사용할 수 있다.However, when the content of the polycyclic aromatic hydrocarbons (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, hereinafter referred to as PAHs) contained in the aromatic oil with a heightened environmental awareness is more than 3% by weight, it is known to have high cancer-causing potential, TDAE ( Treated distillate aromatic extract (oil) oil, MES (mild extraction solvate) oil, RAE (residual aromatic extract) oil or heavy naphthenic oil can be preferably used.

특히, 상기 연화제로서 사용하는 오일은 상기 오일 전체에 대하여 PAHs 성분의 총 함량이 3중량% 이하이고, 동점도가 95 이상(210℉ SUS), 연화제 내의 방향족 성분이 15 내지 25중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58중량%인 TDAE 오일을 바람직하게 사용할 수 있다. In particular, the oil used as the emollient has a total content of the PAHs component of 3% by weight or less with respect to the whole oil, a kinematic viscosity of 95 or more (210 ° F SUS), an aromatic component in the emollient of 15 to 25% by weight, and a naphthenic component TDAE oil having 27 to 37% by weight and 38 to 58% by weight of paraffinic components can be preferably used.

상기 TDAE 오일은 상기 TDAE 오일을 포함한 타이어의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.The TDAE oil has excellent properties for environmental factors such as cancer inducibility of PAHs while improving the low-temperature characteristics and fuel efficiency of the tire including the TDAE oil.

상기 식물유지로는 피마자유, 면실유, 아마인유, 카놀라유, 대두유, 팜유, 야자유, 낙화생유, 파인유, 파인타르, 톨유, 콘유, 쌀겨기름, 홍화유, 참기름, 올리브유, 해바라기유, 팜핵유, 동백유, 호호바유, 마카다미아너트유, 사플라워 오일, 동유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.The plant oils include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, canola oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, pine oil, pine tar, tall oil, corn oil, rice bran oil, safflower oil, sesame oil, olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil , Jojoba oil, macadamia nut oil, sage flower oil, copper oil, and any one selected from the group consisting of combinations thereof.

상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 10 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다.The softener is preferably used in an amount of 0 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, in order to improve the processability of the raw material rubber.

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 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. 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. 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. 상기 왁스로는 바람직하게 왁시 하이드로카본을 사용할 수 있다.Examples of the amine-based 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. The phenol-based anti-aging agent is phenol-based 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. As the quinoline-based 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 Consisting of 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. As the wax, waxy hydrocarbon may be preferably 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.The anti-aging agent, in addition to the anti-aging action, considering the conditions such as having a high solubility in rubber, small volatility, inertness to rubber, and not inhibiting vulcanization, 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber It may be included in parts by weight.

상기 산화방지제의 전형적 양은, 예를 들면, 약 1 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있다. 대표적 산화방지제는, 예를 들면, 다이페닐-p-페닐렌다이아민 및 다른 것들이나, 이에 제한되지는 않는다.The typical amount of the antioxidant may be included, for example, from about 1 to about 5 parts by weight. Representative antioxidants are, for example, but not limited to diphenyl-p-phenylenediamine and others.

도 2를 참조하면, 타이어(10)는 트레드부(100), 사이드월부(200) 및 비드부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the tire 10 includes a tread portion 100, a sidewall portion 200 and a bead portion 300.

트레드부(100)는 단면상 지면과 접하는 부분으로, 노면 등으로부터의 충격, 외상으로부터 타이어를 보호하는 역할을 한다. 상기와 같은 트레드부의 표면에는 타이어의 배수성 향성을 위해 그루브(groove)에 의해 구획되는 다수개의 블록들이 형성될 수 있다.The tread portion 100 is a section in contact with the ground in cross-section, and serves to protect the tire from impact from the road surface, trauma, and the like. On the surface of the tread portion, a plurality of blocks partitioned by grooves may be formed for the drainage of the tire.

트레드부를 중심으로 타이어의 폭 방향을 따라 양측으로 사이드월(200) 및 비드부(300)가 순차적으로 위치한다.The sidewall 200 and the bead portion 300 are sequentially positioned on both sides along the width direction of the tire around the tread portion.

사이드월(200)은 트레드의 양 단부로부터 연장되어 타이어의 측면을 형성하는 부분으로, 주행 중 지속적으로 반복되는 수축 및 팽창작용을 견디며, 내측면에 위치하는 카카스층(400)을 보호하는 역할을 한다.The sidewall 200 extends from both ends of the tread to form a side surface of the tire, and withstands the repeated contraction and expansion during driving, and protects the carcass layer 400 located on the inner surface. Do it.

비드부(300)는 사이드월(200)의 양단에 구비되어 코드지의 끝부분을 감싸고 있으며 상기 비드부(300)는 링 형태의 강선재를 포함하는 비드 코어(500)를 포함한다.The bead part 300 is provided at both ends of the sidewall 200 to surround the end of the cord paper, and the bead part 300 includes a bead core 500 including a steel wire in the form of a ring.

좌우 한 쌍의 비드부(300) 사이에는 카카스층(400)이 위치하며 타이어 내부에 타이어 고무 시트와 접합되어 타이어의 골격을 형성하는 역할을 하고 상기 카카스층(400)이 비드 코어(500) 주위를 타이어 내측에서 외측으로 감아 올라가고 있다. The carcass layer 400 is positioned between the left and right pair of bead parts 300 and is bonded to the tire rubber sheet inside the tire to form a skeleton of the tire, and the carcass layer 400 is a bead core 500 ) It is wound up from the inside of the tire to the outside.

카카스층(400)의 내측의 일면상에는 이너라이너(700)가 위치하며 타이어 내부의 공기가 밖으로 빠져나가지 않도록 하는 역할을 한다.The inner liner 700 is located on one side of the inner side of the carcass layer 400 and serves to prevent air inside the tire from escaping out.

트레드부(100)에 위치하는 카카스층(400)의 외측면에는 트레드의 탄성을 높이고, 조종성 및 안정성을 갖도록 하는 보강층으로서 벨트층(600)이 위치한다. On the outer surface of the carcass layer 400 positioned on the tread portion 100, the belt layer 600 is positioned as a reinforcing layer that increases the elasticity of the tread and has controllability and stability.

상기 벨트층에 본 발명의 일 구현예에 따른 고무 조성물이 포함된다. 타이어의 내부 압력은 대기압보다 월등히 높고, 주행 시간이 증가함에 따라 온도가 120℃를 넘는 고온 상태가 된다. 따라서, 이러한 고온, 고압 상태에서 차량의 안전성을 담보하는 것은 중요하다. 특히 스틸 벨트는 차량의 하중에 대해 타이어를 물리적으로 지지 보호하는 역할이 크다. 따라서, 스틸 코드와 고무 조성물간의 접착력은 중요하다. A rubber composition according to an embodiment of the present invention is included in the belt layer. The internal pressure of the tire is significantly higher than atmospheric pressure, and as the driving time increases, the temperature becomes a high temperature exceeding 120 ° C. Therefore, it is important to ensure the safety of the vehicle under such high temperature and high pressure conditions. In particular, the steel belt plays a large role in physically supporting and protecting the tire against the load of the vehicle. Therefore, the adhesion between the steel cord and the rubber composition is important.

가류 후에도 고무 매트릭스 내에 잔존할 수 있는 산소 분자, 또는 타이어 내부 공간(고압으로)에 존재하는 산소 분자가 이너라이너를 통과해 확산, 이동하여 벨트 부위의 스틸 코드와 산소 분자가 만나게 되면, 침투한 산소 분자가 리간드로 작용해 스틸 코드 또는 코발트 금속과 결합을 형성하고, 그 결과 스틸 코드 또는 코발트 금속과 배위 결합을 하고 있던 고분자 사슬 중의 -SH, -S- 모이어티, 또는 이중 결합 부분들이 떨어져 나오게 되어 결합력이 떨어지는 결과를 가져온다. 산소 분자에 의한 스틸 코드의 부식은 당연한 결과이다.Oxygen molecules that can remain in the rubber matrix even after vulcanization, or oxygen molecules present in the interior space (at high pressure) of the tire diffuse through and move through the inner liner, where the steel cord and oxygen molecules in the belt region meet and the oxygen penetrates. The molecule acts as a ligand to form a bond with the steel cord or cobalt metal, and as a result, the -SH, -S- moieties, or double bond portions of the polymer chain that are coordinating with the steel cord or cobalt metal come off. This results in poor bonding force. Corrosion of steel cords by oxygen molecules is a natural result.

본 발명의 일 구현예에 따른 타이어 벨트 고무 조성물은 제올라이트를 포함하며, 상기 제올라이트는 세공을 포함하고, 상기 세공의 직경은 2.5 Å 내지 5 Å 이다. 세공의 크기에 따라, 세공 내에 포접되는 물질이 정해진다. 예를 들어, 세공의 크기가 작으면, 작은 크기의 물질이 포접되며, 세공의 크기가 크면, 큰 크기의 물질이 포접된다.Tire belt rubber composition according to an embodiment of the present invention comprises a zeolite, the zeolite comprises pores, the diameter of the pores is 2.5 Å to 5 Å. Depending on the size of the pores, the material to be enclosed in the pores is determined. For example, if the pore size is small, a material of small size is enclosed, and if the pore size is large, a material of large size is enclosed.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 포접되는 물질은 금속 이온일 수 있는데, 예를 들어, Li⁺, Na⁺ 또는 Ca^{2 +}일 수 있다. Li⁺, Na⁺ 또는 Ca^{2 +}의 크기는 Li⁺, Na⁺, Ca^{2 +} 순서이므로, Li⁺이 포접되는 제올라이트의 세공 크기가 가장 작고, 예를 들어, 2.5 Å ~ 2.6 Å 이고, Na⁺이 포접되는 제올라이트의 세공 크기는 3.5 Å ~ 3.7 Å 이고, Ca^{2 +}이 포접되는 제올라이트의 세공 크기는 3.5 Å ~ 5 Å 일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the inclusion material may be a metal ion, for example, Li ⁺ , Na ⁺ or Ca ^{2 +} . Since the size of Li ⁺ , Na ⁺ or Ca ^{2 +} is in the order of Li ⁺ , Na ⁺ , and Ca ^{2 +} , the pore size of the zeolite in which Li ⁺ is enclosed is the smallest, for example, 2.5 mm 2 to 2.6 mm 2, and Na ^+. The pore size of the inclusive zeolite is 3.5 Å to 3.7 Å, and the pore size of the Ca ^{2 +} -included zeolite may be 3.5 Å to 5 Å.

본 발명의 일 구현예에 따르면, Li⁺ 이온화된 제올라이트, Na⁺ 이온화된 제올라이트, 및 Ca^{2 +} 이온화된 제올라이트에 대한 산소 분자 흡착량을 비교한 결과, 산소 분자 흡착량 순서는 다음과 같다.According to one embodiment of the present invention, as a result of comparing the adsorption amount of oxygen molecules for Li ⁺ ionized zeolite, Na ⁺ ionized zeolite, and Ca ^{2 +} ionized zeolite, the order of oxygen molecule adsorption is as follows.

Ca^{2 +}X > Li⁺X > Na⁺X Ca ^{2 +} X> Li ⁺ X> Na ⁺ X

여기서 X는 제올라이트를 의미하며, 세공의 크기는 서로 다르다.Here, X means zeolite, and pores have different sizes.

본 발명의 일 구현예에 따른, 금속이온을 포함하는 제올라이트는 산소 분자와의 (배위)결합하여 산소 분자를 흡착하므로, 산소 분자의 진행, 이동을 멈추게 하거나 느리게 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a zeolite containing a metal ion is adsorbed to an oxygen molecule by (coordination) bonding with an oxygen molecule, and thus can stop or slow the progression, movement of the oxygen molecule.

상기 제올라이트의 함량은 원료 고무 100 중량부에 대해서 0.5 내지 1.5 중량부 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The content of the zeolite may include 0.5 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, but is not limited thereto.

상기 제올라이트의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 중량부 미만인 경우 상기 실리카를 첨가하는 효과가 미미하고, 1.5 중량부를 초과하는 경우 접착력이 감소하는 문제가 있을 수 있다. When the content of the zeolite is less than 0.5 part by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, the effect of adding the silica is negligible, and when it exceeds 1.5 parts by weight, there may be a problem that the adhesive strength decreases.

상기 타이어 벨트 고무 조성물은 코발트 화합물을 포함할 수 있다.The tire belt rubber composition may include a cobalt compound.

상기 코발트 화합물은 코발트 염, 코발트-붕소 에스테르, 유기산 코발트염, 무기산 코발트염, 비코발트 염 등이 사용되고 있으며, 접착 시스템으로써는 코발트 염 단독, 코발트-RH, 코발트-HRH 외에도 수지[예를 들면, 메틸렌 수용체 : 페놀계, 레조시놀계, 크레졸계 등, 또는 공여체: 헥사메틸렌테트라아민(HMT), 헥사메톡시메틸멜라민(HMMA), 펜타메톡시메틸멜라민(PMMA)]을 개질한 접착 시스템 등이 있다. The cobalt compound is a cobalt salt, a cobalt-boron ester, an organic acid cobalt salt, an inorganic acid cobalt salt, a non-cobalt salt, and the like, and as an adhesion system, a cobalt salt alone, a cobalt-RH, a cobalt-HRH resin (eg, Methylene receptor: phenolic, resorcinol, cresol, etc., or donor: hexamethylenetetraamine (HMT), hexamethoxymethylmelamine (HMMA), pentamethoxymethylmelamine (PMMA)] modified adhesive system, etc. have.

일반적으로 접착력 향상을 위해서 접착 배합 고무의 접착계 개선(코발트-RH, 코발트-HRH, 이들의 변성 시스템), 접착조제로 사용되는 수지의 개선과 성능 향상, 접착 조제로 사용되는 코발트 염 개선, 접착 고무의 가류 시스템 개선, 새로운 배합 조성물 사용(보강제, 카본블랙, 실리카, 폴리머, 약품 류) 등을 사용하고 있다. In general, to improve adhesion, the adhesion system of adhesive compound rubber is improved (cobalt-RH, cobalt-HRH, their modification system), improvement and performance improvement of resins used as adhesion aids, improvement of cobalt salts used as adhesion aids, adhesion Improvement of rubber vulcanization system, use of new formulations (reinforcing agents, carbon black, silica, polymers, chemicals) are used.

상기 코발트 화합물의 함량은 원료 고무 100 중량부에 대해서 0.2 내지 5.0 중량부 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The content of the cobalt compound may include 0.2 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, but is not limited thereto.

상기 코발트 화합물의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.2 중량부 미만인 경우 상기 실리카를 첨가하는 효과가 미미하고, 5.0 중량부를 초과하는 경우 접착력이 감소하는 문제가 있을 수 있다. When the content of the cobalt compound is less than 0.2 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, the effect of adding the silica is negligible, and when it exceeds 5.0 parts by weight, there may be a problem that adhesive strength decreases.

상기 타이어 벨트 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 및 가교결합 시스템이 혼합되는 피니싱 단계 동안, 전형적으로 110℃ 미만, 예를 들면 40 내지 100℃의 저온에서 기계적 처리하는 제2 단계를 사용하여 적당한 혼합기 속에서 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The tire belt rubber composition may be manufactured through a conventional two-step continuous manufacturing process. That is, during the first step of thermomechanical treatment or kneading at a maximum temperature of 110 to 190 ° C., preferably 130 to 180 ° C. and the finishing step in which the crosslinking system is mixed, typically less than 110 ° C., for example It can be prepared in a suitable mixer using a second step of mechanical treatment at a low temperature of 40 to 100 ℃, but is not limited thereto.

본 발명의 다른 일 구현예에 따른 타이어 벨트는 상기 타이어 벨트 고무 조성물을 포함한다. A tire belt according to another embodiment of the present invention includes the tire belt rubber composition.

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 타이어는 그린 타이어 성형시 상기 벨트를 이용하는 단계를 포함한다. 상기 타이어 벨트 고무 조성물을 이용하여 타이어 벨트를 제조하는 방법 및 상시 벨트를 이용하여 그린 타이어를 성형하는 방법 등은 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 includes using the belt when forming a green tire. The method of manufacturing a tire belt using the tire belt rubber composition and a method of forming a green tire using a regular belt can be applied to any method that is conventionally used for the production of tires. Description is omitted.

상기 벨트층(600)과 트레드부(100) 사이에 하이브리드 코드를 포함하는 캡플라이(800)가 배치될 수 있다. 캡플라이(800)는 주행시 벨트층(600)의 유동을 억제하여 타이어의 성능을 유지시켜 줄 수 있다.A cap ply 800 including a hybrid cord may be disposed between the belt layer 600 and the tread portion 100. The cap ply 800 may maintain the tire performance by suppressing the flow of the belt layer 600 when driving.

도 2에서는 승용차용 타이어에 대해서 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있으며, 바람직하게는 레디얼 타이어이다. 2 illustrates the tire for a passenger car, but is not limited thereto, and may be a passenger car tire, a race tire, an airplane tire, an agricultural machinery tire, an off-the-road tire, a truck tire, or a bus tire. have. In addition, the tire may be a radial tire or a bias tire, and is preferably a radial tire.

이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.The present invention is described in more detail through the following examples and comparative examples. However, the examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

산소 분자 흡착량 측정Oxygen molecular adsorption amount measurement

산소 분자 흡착량 측정은 Cahn(Maker: Cahn, Model D-200)을 이용하여 측정하였다.The adsorption amount of oxygen molecules was measured using Cahn (Maker: Cahn, Model D-200).

측정 결과, Li⁺ 이온화된 제올라이트, Na⁺ 이온화된 제올라이트, 및 Ca^{2 +} 이온화된 제올라이트에 대한 산소 분자 흡착량은 각각 아래 표 1의 결과를 보였고, Ca²⁺ 이온화된 제올라이트에 대한 산소 분자 흡착량이 가장 큰 수치를 보였다.Measurement results, Li ⁺ ionized zeolite, Na ⁺ ionized zeolite, and Ca ^{2 +} oxygen molecular adsorption amount for the ionized zeolite showed the results in Table 1 below, respectively, Ca ²⁺ ionized zeolite oxygen molecular adsorption amount It showed the largest number.

제올라이트Zeolite 산소 흡착량[mol/g]Oxygen adsorption amount [mol / g] Li⁺ 이온화된 제올라이트Li ⁺ ionized zeolite 0 ~ 0.050 ~ 0.05 Na⁺ 이온화된 제올라이트Na ⁺ ionized zeolite 0.10 ~ 0.200.10 ~ 0.20 Ca^{2 +} 이온화된 제올라이트Ca ^{2 +} ionized zeolite 0.20 ~ 0.300.20 ~ 0.30

상기 표 1의 결과로부터 알칼리 금속 이온화된 제올라이트는 산소 분자를 잘 흡착하며, Ca^{2 +} 이온화된 제올라이트가 산소 분자를 특히 잘 흡착한다는 것을 알 수 있다.From the results of Table 1, it can be seen that the alkali metal ionized zeolite adsorbs oxygen molecules well, and Ca ^{2 +} ionized zeolite adsorbs oxygen molecules particularly well.

실시예Example 1 내지 2 및  1 to 2 and 비교예Comparative example 1 내지 2 1 to 2

하기 표 2와 같은 조성을 반바리 믹서에 첨가하여 실시예 및 비교예의 고무 조성물을 배합하였다.The composition shown in Table 2 was added to the Banbari mixer to mix the rubber compositions of Examples and Comparative Examples.

비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 배합
(중량부)combination
(Parts by weight) 천연고무Natural rubber 100100 100100 100100 100100 카본 블랙^{1 )} Carbon black ^{1 )} 6060 6060 6060 6060 스테아린산Stearic acid 1One 1One 1One 1One 활성 ZnOActive ZnO 10.010.0 10.010.0 10.010.0 10.010.0 노화 방지제^{2 )} Anti-aging ^{2 )} 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 산화 방지제^{3 )} Antioxidant ^{3 )} 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 왁스^{4 )} Wax ^{4 )} 0.150.15 0.150.15 0.150.15 0.150.15 황sulfur 7.57.5 7.57.5 7.57.5 7.57.5 촉진제^{5 )} Accelerator ^{5 )} 0.50.5 0.50.5 0.50.5 0.50.5 코발트^{6 )} Cobalt ^{6 )} 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 Ca^{2 +} 포함제올라이트Ca ^{2 +} containing zeolite -- 2.02.0 0.50.5 1.01.0

1) 카본 블랙: N2341) Carbon black: N234

2) 노화 방지제: N-(1,3-DIMETHYLBUTYL)-N-PHENYL-P-PHENYLENDIAMINE2) Anti-aging agent: N- (1,3-DIMETHYLBUTYL) -N-PHENYL-P-PHENYLENDIAMINE

3) 산화 방지제: 2,2,4-TRIMETHYL-1,2-DIHYDROQUINOLINE, POLYMERIZED3) Antioxidants: 2,2,4-TRIMETHYL-1,2-DIHYDROQUINOLINE, POLYMERIZED

4) 왁스: ISO-PARAFFINE + NORMAL PARAFFINE4) Wax: ISO-PARAFFINE + NORMAL PARAFFINE

5) 촉진제: N,N-Dicyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide5) Accelerator: N, N-Dicyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide

6) 코발트: COBALT BORO NEODECANOATE6) Cobalt: COBALT BORO NEODECANOATE

상기에서 제조된 고무 시트에 스틸 코드(2+2x0.35 HT)를 넣고 가류기에서 160℃에서 16분 동안 가류 시편을 제작하였다.A steel cord (2 + 2x0.35 HT) was put in the rubber sheet prepared above, and a vulcanized specimen was prepared for 16 minutes at 160 ° C in a vulcanizer.

평가예Evaluation example

실시예 1 내지 2 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 시편에 대하여 하기와 같이 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 하기 표 3의 수치는 비교예 1을 100 기준으로 지수화하여 나타낸 것으로, 내열 접착성 및 습열 접착성 수치가 높을수록 우수한 것이다.The physical properties of the specimens prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 2 were evaluated as follows, and the results are shown in Table 3 below. The numerical values in Table 3 are shown by indexing Comparative Example 1 on the basis of 100, and the higher the heat resistance and wet heat adhesion values, the better.

내열 접착력 측정Heat-resistance adhesiveness measurement

ASTM 규격(D4776-98)에 의해 측정하였다. 내열 접착력은 고온에서 스틸 코드와 가류 고무와의 접착력을 값으로 나타낸 것으로 수치가 높을수록 타이어의 안전성이 높다고 할 수 있다.It was measured according to ASTM standard (D4776-98). The heat-resistant adhesive strength is a value that indicates the adhesive strength of steel cord and vulcanized rubber at high temperatures. The higher the value, the higher the safety of the tire.

습열 접착력 측정Moist heat adhesion measurement

ASTM 규격(D4776-98)에 의해 측정하였다. 습열 접착력은 고온의 습한 환경에서 스틸 코드와 가류 고무와의 접착력을 값으로 나타낸 것으로 수치가 높을수록 타이어의 안전성이 높다고 할 수 있다.It was measured according to ASTM standard (D4776-98). Moist heat adhesion indicates the value of the adhesion between the steel cord and vulcanized rubber in a humid environment at high temperature. The higher the value, the higher the safety of the tire.

비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 평가evaluation 내열 접착력Heat-resistant adhesion 100100 9696 114114 107107 습열 접착력Moist heat adhesion 100100 106106 109109 108108

상기 표 3의 결과로부터 제올라이트를 포함하는 실시예 1 및 2의 고무 조성물로 토핑된 스틸 벨트의 접착력이 제올라이트를 포함하지 않는 포함하는 비교예 1의 경우보다 우수하다는 것을 알 수 있다.From the results of Table 3, it can be seen that the adhesion of the steel belts topping with the rubber compositions of Examples 1 and 2 containing zeolite was superior to that of Comparative Example 1 containing no zeolite.

제올라이트를 2.0 중량부 포함하는 비교예 2의 경우, 실시예 1 및 2의 경우보다 낮은 접착력을 보여준다는 것을 알 수 있다. 이는 과량의 제올라이트 사용은 접착력을 감소시키는 결과를 가져온다는 것을 나타낸다.It can be seen that Comparative Example 2, which contains 2.0 parts by weight of zeolite, shows lower adhesion than Examples 1 and 2. This indicates that the use of excess zeolite results in a decrease in adhesion.

10: 타이어 100: 트레드부
200: 사이드월부 300: 비드부
400: 카카스층 500: 비드 코어
600: 벨트층 700: 이너라이너
800: 캡플라이10: tire 100: tread
200: side wall part 300: bead part
400: carcass layer 500: bead core
600: belt layer 700: inner liner
800: cap fly

Claims (11)

제올라이트를 포함하는 타이어 벨트 고무 조성물로서,
상기 제올라이트의 세공이 2.5 Å ~ 2.6 Å 이고 Li⁺을 포함하거나;
상기 제올라이트의 세공이 3.5 Å ~ 3.7 Å 이고 Na⁺을 포함하거나; 또는
상기 제올라이트의 세공이 3.6 Å ~ 5 Å 이고 Ca²⁺을 포함하는
타이어 벨트 고무 조성물.A tire belt rubber composition comprising zeolite,
The pores of the zeolite are 2.5 mm 2 to 2.6 mm ² and include Li ⁺ ;
The pores of the zeolite are 3.5 kPa to 3.7 kPa and contain Na ⁺ ; or
The pores of the zeolite are 3.6 Å ~ 5 Å and include Ca ²⁺
Tire belt rubber composition. 삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 제올라이트가 Li⁺, Na⁺ 또는 Ca^{2 +}을 포함하는 타이어 벨트 고무 조성물.The tire belt rubber composition according to claim 1, wherein the zeolite comprises Li ⁺ , Na ⁺ or Ca ^{2 +} . 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 제올라이트는 규소(Si), 알루미늄(Al) 및 산소(O)로 이루어진 타이어 벨트 고무 조성물. The tire belt rubber composition of claim 1, wherein the zeolite is made of silicon (Si), aluminum (Al), and oxygen (O). 제1 항에 있어서, 상기 고무 조성물이 원료 고무 100 중량부에 대해서 제올라이트를 0.5 내지 1.5 중량부 포함하는 타이어 벨트 고무 조성물. The tire belt rubber composition according to claim 1, wherein the rubber composition contains 0.5 to 1.5 parts by weight of zeolite with respect to 100 parts by weight of the raw rubber. 제1 항에 있어서, 상기 고무 조성물이 원료 고무 100 중량부에 대해서 코발트 화합물을 0.2 내지 5.0 중량부 포함하는 타이어 벨트 고무 조성물. The tire belt rubber composition according to claim 1, wherein the rubber composition contains 0.2 to 5.0 parts by weight of a cobalt compound with respect to 100 parts by weight of the raw rubber. 제1 항, 제3 항, 제7 항 내지 제9 항 중 어느 한 항의 타이어 벨트 고무 조성물을 포함하는 타이어 벨트.A tire belt comprising the tire belt rubber composition according to any one of claims 1, 3, and 7 to 9. 제10 항의 타이어 벨트를 구비한 타이어.
A tire having the tire belt of claim 10.

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