KR102526787B1 - Rubber composition for tire-tread and tire using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어를 개시한다.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어는 원료고무, 보강제로서의 실리카, 실란커플링제로 아래 화학식 1인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때 실리카의 실라놀기가 극성의 가황 촉진제와 반응하여 실란화반응을 저해하는 문제를 개선하여 회전저항 특성과 마모 성능을 향상시키며 마칭모듈러스 및 몰드 뜯김 현상을 개선할 수 있는 효과를 발휘한다.
<화학식 1>
The rubber composition for tire tread according to the present invention and the tire manufactured using the same are characterized in that they include a compound represented by Formula 1 below as a raw material rubber, silica as a reinforcing agent, and a silane coupling agent. It improves the problem of inhibiting the silanization reaction by reacting with the polar vulcanization accelerator, improves the rolling resistance characteristics and wear performance, and exhibits the effect of improving the marching modulus and mold tearing phenomenon.
<Formula 1>
Description
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 실란화반응을 촉진시키며, 마칭 모듈러스를 개선시켜 회전저항 특성과 마모성능이 향상된 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for tire tread and a tire manufactured using the same, and more specifically, to a rubber composition for tire tread with improved rolling resistance and abrasion performance by accelerating silanization and improving marching modulus, and using the same It is about a tire manufactured by
타이어 트레드 부위는 차량이 이동하면서 지면과 직접 접촉하는 부위로서 타이어와 타이어의 내마모성, 연비에 영향을 주는 회전저항, 인장강도 등의 특성이 우수해야 한다. The tire tread is a part that directly contacts the ground while the vehicle is moving, and must have excellent characteristics such as tire wear resistance, rolling resistance that affects fuel efficiency, and tensile strength.
이러한 타이어 트레드 고무조성물에 사용되는 다양한 첨가제 중에서 내마모성 및 인장강도를 향상시키기 위해 카본블랙(Carbon black)을 주된 충진제로서 사용하여 왔으나, 저연비 성능 및 젖은 노면 제동성능 개선을 위해 카본블랙을 대체하여 실리카를 많이 사용하고 있는 실정이다. Among various additives used in these tire tread rubber compositions, carbon black has been used as a main filler to improve abrasion resistance and tensile strength. It is being used a lot.
이러한 실리카를 보강재로 타이어 고무조성물에 사용할 경우, 젖은 노면 마찰력을 향상시키고 회전 저항이 감소하는 이점이 있지만, 강한 극성기(-OH) 때문에 비극성 고무와의 혼화성이 나쁘고, 실리카 사이의 응집력이 강해서 가공 측면에서 불리한 단점이 있다. When such silica is used as a reinforcing material in a tire rubber composition, it has the advantage of improving wet road friction and reducing rolling resistance, but has poor miscibility with non-polar rubber due to strong polar group (-OH) and strong cohesive force between silica. There are disadvantages from the side.
이러한 문제를 해결하기 위해, 실란 커플링제가 개발되어 이를 사용하게 되었고 가장 널리 이용되는 실란커플링제로 Bis(triethoxysilypropyl)tetrasulfide, TESPT)를 사용되고 있다.In order to solve this problem, a silane coupling agent was developed and used, and Bis (triethoxysilypropyl) tetrasulfide, TESPT) is used as the most widely used silane coupling agent.
실리카 컴파운드는 실리카와 실란의 화학적 반응인 실란화반응이 효율적으로 일어나는게 중요한데, 극성의 가황 촉진제는 실리카 표면의 실라놀기와 먼저 화학반응하여 실란화반응을 저해한다는 문제점이 있다. It is important that the silanization reaction, which is a chemical reaction between silica and silane, occurs efficiently in a silica compound, but the polar vulcanization accelerator has a problem in that it inhibits the silanization reaction by chemically reacting with the silanol group on the silica surface first.
실란화 반응이 비효율적일 경우에는 타이어 가류 시 미반응 실란이 산화된 알루미늄 몰드 표면과 반응하여 몰드 뜯김이 생겨 타이어 불량이 발생하는 문제점이 있었다. When the silanization reaction is inefficient, unreacted silane reacts with the oxidized aluminum mold surface during tire vulcanization, resulting in mold tearing, resulting in tire defects.
또한 마칭 모듈러스 현상이 발생하여 정확한 가류시간을 예측할 수 없어 최적의 컴파운드 물성값을 예측할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, there was a problem in that the optimal compound property value could not be predicted because a marching modulus phenomenon occurred and it was impossible to accurately predict the curing time.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 실리카의 실라놀기가 극성의 가황 촉진제와 반응하여 실란화반응을 저해하는 문제를 개선하여 회전저항 특성과 마모 성능을 향상시키며 마칭모듈러스 및 몰드 뜯김 현상을 개선할 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to improve the problem that the silanol group of silica reacts with the polar vulcanization accelerator to inhibit the silanization reaction, thereby improving the rolling resistance characteristics and wear performance, and improving the marching modulus and mold tearing phenomenon An object of the present invention is to provide a rubber composition for tire tread that can be used and a tire manufactured using the same.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 원료고무, 보강제로서의 실리카, 실란커플링제로 아래 화학식 1인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공한다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a rubber composition for tire tread, characterized in that it includes a compound represented by Formula 1 below as a raw material rubber, silica as a reinforcing agent, and a silane coupling agent.
<화학식 1><Formula 1>
(R1은 탄소수 2 내지 14의 알킬기이고, R2는 탄소수 1 내지 5의 탄화수소기이며, R3은 탄소수 1 내지 5의 알콕시기이고, X는 1 내지 4인 정수임)(R1 is an alkyl group having 2 to 14 carbon atoms, R2 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R3 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and X is an integer of 1 to 4)
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 화학식 1은 1,3-Diphenylguanidine 화합물과 실란커플링제와의 공중합체 화합물인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, Formula 1 may be a copolymer compound of a 1,3-diphenylguanidine compound and a silane coupling agent.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 공중합체 화합물은 아래 화학식 2로 나타나는 구조인 것일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the copolymer compound may have a structure represented by Formula 2 below.
<화학식 2><Formula 2>
또한 본 발명은 앞서 살펴본 타이어 트레드용 고무 조성물을 트레드고무로 사용하는 것을 특징으로 하는 타이어를 제공한다.In addition, the present invention provides a tire characterized in that the rubber composition for tire tread described above is used as tread rubber.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 의하면, 실란화 반응을 촉진시켜 회전저항 및 마모 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 몰드 뜯김 현상을 개선할 수 있으며, 마칭 모듈러스가 개선된 효과를 발휘한다.According to the rubber composition for tire tread and the tire manufactured using the same according to the present invention, the silanization reaction is accelerated to improve rolling resistance and wear performance, as well as to improve mold tearing, and to improve marching modulus. exert
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하며, 다만 하기의 실시예는 본 발명의 내용을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, examples will be described in detail to aid understanding of the present invention, but the following examples are only illustrative of the content of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
본 발명의 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
또한, 본 발명은 특정한 부분을 상세히 기술하나, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이어서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.In addition, although the present invention describes specific parts in detail, it will be clear to those skilled in the art that these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. However, it will be said that the substantial scope of the present invention is defined by the appended claims and their equivalents.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무, 보강제로서의 실리카, 실란커플링제로 아래 화학식 1인 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The rubber composition for tire tread according to the present invention is characterized in that it includes a raw material rubber, silica as a reinforcing agent, and a compound represented by Formula 1 below as a silane coupling agent.
<화학식 1><Formula 1>
(R1은 탄소수 2 내지 14의 알킬기이고 R2는 탄소수 1 내지 5의 탄화수소기이며, R3은 탄소수 1 내지 5의 알콕시기이고, X는 1 내지 4인 정수임)(R1 is an alkyl group having 2 to 14 carbon atoms, R2 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R3 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and X is an integer of 1 to 4)
상기 화학식 1에서, R1은 탄소수 2 내지 14개의 탄화소수기이고 R2는 1 내지 5개의 탄화수소기인데, 만일 이 범위를 벗어나면 R1의 탄소수가 2미만이면 폴리머와의 활성부분(Site)이 적어 네트워크 형성이 불리하며, 반대로 14개를 초과하면 체인의 입체장애로 인한 실란과의 반응이 저하될수있다.In Formula 1, R1 is a hydrocarbon group having 2 to 14 carbon atoms and R2 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms. If it is out of this range and the number of carbon atoms of R1 is less than 2, the active site with the polymer is small, forming a network. is unfavorable, and on the contrary, if it exceeds 14, the reaction with silane may be reduced due to steric hindrance of the chain.
R2의 탄소수가 5를 초과하면 분자당 단위 밀도가 높아져 실란 반응의 효율이 저하될수있다.If the number of carbon atoms in R2 exceeds 5, the efficiency of the silane reaction may decrease because the unit density per molecule increases.
또한, R3은 탄소수 5개를 초과하거나, X가 4개를 초과하면, 화합물 생성이 비효율적이며, 물성 저하가 발생할 수 있다.In addition, when R3 exceeds 5 carbon atoms or X exceeds 4, compound production is inefficient and physical properties may deteriorate.
또한, 상기 화학식 1은 1,3-Diphenylguanidine 화합물과 실란커플링제와의 공중합체 화합물인 것일 수 있다.In addition, Formula 1 may be a copolymer compound of a 1,3-diphenylguanidine compound and a silane coupling agent.
아울러, 상기 공중합체 화합물은 아래 화학식 2로 나타나는 구조인 것일 수 있다.In addition, the copolymer compound may have a structure represented by Formula 2 below.
<화학식 2><Formula 2>
여기서, 상기 화학식 2는 1-(4,4-diethoxy-3,10-dioxa-7,8-dithia-4-silanonadecan-11-yl)-1,3-diphenylguanidine로 명명할 수 있다.Here, Formula 2 may be named as 1-(4,4-diethoxy-3,10-dioxa-7,8-dithia-4-silanonadecan-11-yl)-1,3-diphenylguanidine.
한편, 상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 또는 이들의 혼합물일 수 있다.Meanwhile, the raw material rubber may be natural rubber, synthetic rubber, or a mixture thereof.
여기서, 상기 합성고무의 종류로는, 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들면, 스티렌부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 부틸고무, 유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(E-SBR), 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무(S-SBR), 에피클로로히드린 고무, 니트릴 고무, 수소화된 니트릴 고무, 브롬화 폴리이소부틸이소프렌-co-파라메틸스티렌(brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene; BIMS) 고무, 우레탄 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 스티렌에틸렌부타디엔스티렌 공중합체 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 에틸렌프로필렌디엔 모노머 고무, 하이팔론 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌비닐아세테이트 고무 및 아크릴 고무 등으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.Here, the type of the synthetic rubber is not particularly limited, and examples thereof include styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), butyl rubber, emulsion polymerization styrene butadiene rubber (E-SBR), and solution polymerization styrene. Butadiene rubber (S-SBR), epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene (BIMS) rubber, urethane rubber, It may be at least one selected from the group consisting of fluoro rubber, silicone rubber, styrene ethylene butadiene styrene copolymer rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene monomer rubber, hypalon rubber, chloroprene rubber, ethylene vinyl acetate rubber, and acrylic rubber. .
한편, 본 발명의 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여, 상기 실란 커플링제 1 ~ 15 중량부를 포함할 수 있는데 만일 1 중량부 미만이면 공정성에 문제가 있고, 반대로 15 중량부를 초과하면 마모 특성이 저감될 수 있다.Meanwhile, the rubber composition for tire tread of the present invention may include 1 to 15 parts by weight of the silane coupling agent based on 100 parts by weight of the raw rubber, but if it is less than 1 part by weight, there is a problem in fairness. If it is exceeded, the wear properties may be reduced.
또한, 상기 실리카는 BET 표면적 90 ~ 250㎡/g인 것을 사용할 수 있으며, 상기 실리카는 표면이 실란트리올(silanetriol)로 처리된 실리카를 사용할 수 있는데, 이는 실란화 반응성을 높일 수 있기 때문이다.In addition, the silica may have a BET surface area of 90 to 250 m 2 /g, and silica having a surface treated with silanetriol may be used, since silanization reactivity may be increased.
아울러, 본 발명은 실리카외에 카본블랙을 더 포함할 수 있는데, 이때 상기 카본블랙은 비표면적 140㎡/g 이하의 입자를 사용하는 것이 분산 및 마모 측면에서 바람직하다.In addition, the present invention may further include carbon black in addition to silica. In this case, it is preferable to use particles having a specific surface area of 140 m 2 /g or less in terms of dispersion and abrasion.
본 발명의 상기 타이어용 고무 조성물은 가황제를 더 포함할 수 있는데, 상기 가황제로서는, 유기 과산화물 또는 유황계 가황제를 사용하는 것이 가능하고, 유기 과산화물로서는, 예컨대, 벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 디-t-부틸 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 메틸 에틸 케톤 퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3 또는 1,3-비스(t-부틸퍼옥시프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠, t-부틸퍼옥시벤젠, 2,4-디클로로벤조일 퍼옥사이드, 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산, n-부틸-4,4-디-t-부틸퍼옥시발레레이트 등을 사용할 수 있다. The tire rubber composition of the present invention may further include a vulcanizing agent. As the vulcanizing agent, it is possible to use an organic peroxide or a sulfur-based vulcanizing agent, and examples of the organic peroxide include benzoyl peroxide and dicumyl peroxide. oxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl 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)hexyne-3 or 1,3-bis(t-butylperoxypropyl ) Benzene, di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene, t-butylperoxybenzene, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-di-t-butylperoxy-3,3,5- Trimethylsiloxane, n-butyl-4,4-di-t-butylperoxyvalerate, etc. can be used.
이들 중에서, 디쿠밀 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시벤젠 및 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠이 바람직하다. 또한, 유황계 가황제로서는, 예컨대, 유황, 모르폴린디설파이드 등을 사용할 수 있다. Among these, dicumyl peroxide, t-butylperoxybenzene and di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene are preferred. In addition, as a sulfur-type vulcanizing agent, sulfur, morpholine disulfide, etc. can be used, for example.
이들 중에서는 유황이 바람직하다. 이들 가황제는, 단독으로 이용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.Of these, sulfur is preferred. These vulcanizing agents may be used alone or in combination of two or more.
본 발명에 따르는 타이어 트레드용 고무 조성물은 통상적인 고무조성물용 첨가제, 예컨대 산화아연, 스테아린산, 노화방지제, 점착제 등의 첨가제를 포함할 수 있고, 상기 첨가제의 함량은 원하는 물성에 따라 임의로 조절될 수 있다.The rubber composition for tire tread according to the present invention may include conventional additives for rubber compositions, such as zinc oxide, stearic acid, anti-aging agents, and adhesives, and the content of the additives may be arbitrarily adjusted according to desired physical properties. .
한편, 상기 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조방법은 통상의 방법에 따라, 상기 원료고무, 카본블랙, 실리카, 공정유와, 실란 커플링제 등과 같은 첨가제를 밴버리 믹서에서 135~155℃의 온도로 혼합한 다음, 145℃℃에서 25분~40분 동안 가류시키는 단계를 포함하여 제조할 수 있으므로, 상기 제조방법의 상세한 설명은 생략하기로 한다. On the other hand, the manufacturing method of the tire tread rubber composition is according to a conventional method, mixing the raw material rubber, carbon black, silica, process oil, and additives such as a silane coupling agent in a Banbury mixer at a temperature of 135 to 155 ° C. Next, since it can be prepared by including the step of vulcanization at 145 ° C for 25 to 40 minutes, a detailed description of the manufacturing method will be omitted.
또한, 본 발명은 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 포함하는 타이어를 개시하며, 특히 상기 타이어 트레드용 고무조성물은 타이어의 트레드부에 사용될 수 있다.In addition, the present invention discloses a tire including the rubber composition for tire tread, and in particular, the rubber composition for tire tread may be used in a tread portion of a tire.
본 발명의 상기 타이어는 상술한 타이어용 고무 조성물을 이용하여 제조하는데, 상기 고무 조성물을 이용하는 범위에서 통상적인 타이어의 제조방법인 한, 특별히 제한되는 것은 아니므로, 통상의 방법으로 본 발명의 타이어를 제조할 수 있다.The tire of the present invention is manufactured using the above-described tire rubber composition. As long as it is a conventional tire manufacturing method within the range of using the rubber composition, it is not particularly limited. can be manufactured
이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 실시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the following Examples and Experimental Examples. The following examples and experimental examples are merely examples for carrying out the present invention, and are not intended to limit the scope of protection of the present invention.
비교예 1, 2, 실시예 1 내지 3Comparative Examples 1 and 2, Examples 1 to 3
하기 표 1(단위: 중량부)과 같은 조성의 성분 및 함량을 밴버리 믹서(banbury mixer)에 첨가하고 135℃, 6분 배합하여 배합물을 얻었다.The ingredients and contents of the composition shown in Table 1 (unit: parts by weight) were added to a Banbury mixer and blended at 135° C. for 6 minutes to obtain a blend.
상기의 배합물에 가류제로서 유황을 첨가하고, 160℃에서 15분 동안 가류하여 고무 시편을 제조하였다. Sulfur was added as a vulcanizing agent to the above mixture, and vulcanized at 160° C. for 15 minutes to prepare a rubber specimen.
1. SBR : 스티렌 함량 25%, 부타디엔 함량 63%1. SBR: Styrene content 25%, butadiene content 63%
2. BR : KBR01 (KKPC社)2. BR : KBR01 (KKPC Company)
3. 실리카 : 질소흡착 비표면적이 210m2/g인 실리카3. Silica: Silica with a nitrogen adsorption specific surface area of 210 m 2 /g
4. 실란 커플링제1 : Bis-(triethoxysilyl-propyl)-tetrasulfide(TESPT, Si-69)4. Silane coupling agent 1: Bis-(triethoxysilyl-propyl)-tetrasulfide (TESPT, Si-69)
5. 실란 커플링제2 : 실시예 1, 2에는 아래 화학식 2로 표기되는 화합물을 사용함5. Silane coupling agent 2: In Examples 1 and 2, a compound represented by Formula 2 below was used
<화학식 2><Formula 2>
<화학식 3><Formula 3>
6. 카본블랙 : DBP 표면적이 100m2/g인 카본블랙 6. Carbon black: Carbon black with a DBP surface area of 100 m 2 /g
7. 산화아연 : Zinc Oxide7. Zinc Oxide: Zinc Oxide
8. 스테아린산 : LG 생활건강 (ELOFAD TH100)8. Stearic Acid: LG Household & Health Care (ELOFAD TH100)
9.노화방지제 : N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-P-페닐렌디아민 (KUMANOX 13)9. Anti-aging agent: N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-P-phenylenediamine (KUMANOX 13)
10. 황 : 미원화학 (MIDAS-101)10. Hwang : Miwon Chemical (MIDAS-101)
11. DPG : N,N' -diphenylguanidine11. DPG: N,N'-diphenylguanidine
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 각각의 고무시편에 대해 무니(Mooney)점도, 인장물성(Tensile), 동적점탄성(DMA), 마모(Din Abrasion)의 물성을 ASTM 관련규정에 의해 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.For each of the rubber specimens prepared in the above Examples and Comparative Examples, the properties of Mooney viscosity, tensile properties (Tensile), dynamic viscoelasticity (DMA), and abrasion (Din Abrasion) were measured according to ASTM-related regulations, and the results are shown in Table 2 below.
[Index]tanδ@70℃
[Index]
[100]0.109
[100]
[94]0.115
[94]
[101]0.108
[101]
[106]0.103
[106]
[100]0.109
[100]
[Index]Loss(g)
[Index]
[100]0.153
[100]
[89]0.170
[89]
[92]0.166
[92]
[114]0.131
[114]
[100]0.153
[100]
여기서, 실란화 정도는 실리카 표면 특성이 실란에 의해 친수성에서 소수성한 상태로 변한 정도를 나타내는 값으로, Degree of Hydrophobation(DOH) 라 표현하며 수치가 높을수록 실란화정도가 우수함을 나타낸다.Here, the degree of silanization is a value indicating the degree to which the silica surface properties change from hydrophilic to hydrophobic by silane, and is expressed as Degree of Hydrophobation (DOH), and the higher the number, the better the degree of silanization.
상기 무니점도 중 MV@100℃은 원주방향으로 여러 개의 홈을 낸 상하단 로터(rotor) 사이에 배합고무를 넣어 100℃에서 회전시키면, 로터 사이에 전단 거동이 형성되고 이에 따른 토크(회전하는 로터에 대한 고무의 저항)를 측정하는 것이며, 상기 점도수치가 낮을수록 공정성 및 가공성에 유리하다. Among the Mooney viscosity, MV@100 ° C., when a compounded rubber is put between the upper and lower rotors with several grooves in the circumferential direction and rotated at 100 ° C., shear behavior is formed between the rotors and the resulting torque (to the rotating rotor rubber's resistance) is measured, and the lower the viscosity value, the better the processability and processability.
경도는 고무시편의 실수치로서, ASTM규격에 의해 측정하였으며, 수치가 높을수록 경도가 우수함을 의미한다.Hardness is a real value of a rubber specimen, measured according to the ASTM standard, and the higher the value, the better the hardness.
300%-M(Modulus)은 고무시편을 300% 신장시의 인장강도로서, ASTM규격에 의해 측정하였고, 수치가 높을수록 우수한 인장강도를 나타낸다.300%-M (Modulus) is the tensile strength of a rubber specimen at 300% elongation, measured according to the ASTM standard, and the higher the value, the better the tensile strength.
T.S(tensil strength)는 재료의 인장 시험에 있어서 시험편이 파단 할 때까지의 최대 인장 하중을 시험 전의 시험편의 단면적으로 나눈 값으로서, 수치가 클수록 장력 강도가 우수함을 의미한다.T.S (tensil strength) is a value obtained by dividing the maximum tensile load until a test piece breaks in a tensile test of a material by the cross-sectional area of the test piece before the test. The higher the number, the better the tensile strength.
E.B 는 재료의 인장시험 때 재료가 늘어나는 신장 비율로 수치가 클수록 신장율이 우수함을 의미한다.E.B is the elongation rate at which the material elongates during the tensile test of the material, and the higher the value, the better the elongation rate.
Tg 는 온도에 의해 고분자 물질의 고분자 가지(branch)들이 활성을 가지며 움직이기 시작하는 온도를 의미한다.Tg means the temperature at which polymer branches of a polymer material become active and begin to move by temperature.
tanδ@ 70℃는 DMA(Dynamic Mechanical Analysis)시험기에 의해서 측정되며 11Hz로 측정한 결과인데, 회전저항성능의 인덱스로 사용되며, 수치가 낮을수록 회전저항성능이 우수함을 의미한다.tanδ@ 70 ℃ is measured by a DMA (Dynamic Mechanical Analysis) tester and is the result of measuring at 11 Hz, and is used as an index of rolling resistance performance, and the lower the number, the better the rolling resistance performance.
DIN 마모 시험은 타이어 마모 예측을 위해 평가하는 항목으로 수치가 낮을수록 마모특성이 우수함을 의미한다.The DIN abrasion test is an item evaluated to predict tire abrasion, and the lower the number, the better the abrasion characteristics.
상기 표 2를 참조하면, 본원발명에 따르는 실시예들이 기존 실란과 비교시 실란화 정도가 높아져 물성, 회전저항 및 마모 특성이 매우 향상하는 것을 알 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that the examples according to the present invention have a higher degree of silanization compared to conventional silanes, so that physical properties, rotational resistance and wear characteristics are greatly improved.
또한, 상기 표 3을 참조하면, Also, referring to Table 3 above,
비교예1, 비교예2는 실시예2, 실시예3에 비해 실란화 정도가 낮아 잔존실란이 알루미늄 몰드와 반응하여 생기는 이염정도가 심한 것을 알 수 있다.In Comparative Examples 1 and 2, the degree of silanization was lower than that of Examples 2 and 3, and it can be seen that the degree of salt transfer caused by the reaction of the residual silane with the aluminum mold was severe.
또한 최적 가황시간을 알아낼 수 있는 레오 시험 결과에 있어서, 비교예1는 실란화 정도가 낮기 때문에 남아 있는 잔존 실란이 지속적으로 폴리머-실리카 네트워크 형성에 관여하므로 토크값이 계속 올라가는 마칭 모듈러스가 발생하고, 이에 따라 정확한 T90 값을 측정할 수가 없다. 반면에 실시예는 실란화 정도가 높기 때문에 이로인한 마칭모듈러스가 개선되어 T90 값 및 물성을 예측할 수 있다.In addition, in the results of the Leo test that can find out the optimal vulcanization time, since the degree of silanization is low in Comparative Example 1, the residual silane is continuously involved in the formation of the polymer-silica network, so the torque value continues to rise. Marching modulus occurs, Accordingly, an accurate T90 value cannot be measured. On the other hand, since the degree of silanization is high in the examples, the marching modulus is improved, so that the T90 value and physical properties can be predicted.
Claims (4)
<화학식 1>
(R1은 탄소수 2 내지 14의 알킬기이고 R2는 탄소수 1 내지 5의 탄화수소기이며, R3은 탄소수 1 내지 5의 알콕시기이고, X는 1 내지 4인 정수임)
A rubber composition for tire tread, comprising a raw material rubber, silica as a reinforcing agent, and a compound represented by Formula 1 below as a silane coupling agent.
<Formula 1>
(R1 is an alkyl group having 2 to 14 carbon atoms, R2 is a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, R3 is an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and X is an integer of 1 to 4)
상기 화학식 1은 1,3-Diphenylguanidine 화합물과 실란커플링제와의 공중합체 화합물인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
Formula 1 is a rubber composition for tire tread, characterized in that a copolymer compound of a 1,3-diphenylguanidine compound and a silane coupling agent.
상기 공중합체 화합물은 아래 화학식 2로 나타나는 구조인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
<화학식 2>
According to claim 2,
The copolymer compound is a rubber composition for tire tread, characterized in that the structure represented by the formula (2) below.
<Formula 2>
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| KR20220153974A KR20220153974A (en) | 2022-11-21 |
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| CN107964023A (en) | 2018-01-19 | 2018-04-27 | 烟台市裕盛化工有限公司 | Silane of a kind of structure containing guanidine radicals and preparation method thereof |
| JP2019196419A (en) | 2018-05-07 | 2019-11-14 | 横浜ゴム株式会社 | Method of producing rubber composition for tires |
| EP3594283A1 (en) | 2018-07-13 | 2020-01-15 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Sulphur linkable natural rubber mixture and vehicle tyre |
| EP3765470A1 (en) | 2018-03-12 | 2021-01-20 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Silane, rubber mixture containing the silane, and vehicle tire having the rubber mixture in at least one component |
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