KR100771701B1 - Tire tread rubber composition - Google Patents

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Abstract

A rubber composition for tire treads is provided to satisfy the environmental standard defined by EU through the use of processing oil having a low PAH(polycyclic aromatic hydrocarbons) content while maintaining or improving physical properties. A rubber composition for tire treads comprises: 100 parts by weight of base rubber containing 20-55 parts by weight of solution polymerized styrene-butadiene rubber having a styrene content of 30-31% and a vinyl content of 31-36%, and 45-80 parts by weight of at least one rubber; 1-50 parts by weight of processing oil having a PAH content of less than 10 ppm; and 30-40 parts by weight of at least one filler selected from calcium carbonate, clay and talc.

Description

타이어 트레드 고무조성물{Tire tread rubber composition}Tire tread rubber composition

본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 스티렌 함량이 30∼36%이고 비닐(vinyl) 함량이 31∼37%인 용액중합 스티렌-부타디엔 고무 및 1종 이상의 고무로 이루어진 원료고무에 대하여 낮은 함량의 다환방향족탄화수소화합물(PAH)이 함유된 공정오일을 포함하는 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a tire tread rubber composition, and more particularly, to a solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a styrene content of 31 to 37% and a vinyl content of 31 to 37%, and a raw material rubber comprising at least one rubber. A tire tread rubber composition comprising a process oil containing a low content of polycyclic aromatic hydrocarbon compounds (PAH).

1990년대 들어 전 세계적으로 환경문제가 주요 관심사로 등장하면서 유럽 등 주요 선진국을 중심으로 환경규제가 강화되고 있다. 지구온난화, 오존층 파괴, 산성비 등 환경 파괴에 대한 문제 제기를 통하여 이러한 환경 파괴를 억제할 수 있는 각종 환경 규제를 강화하고 있다. 최근 들어서는 각국의 통상과 환경 문제를 연결시킴으로써 친환경적인 제품이 개발되지 않고서는 기업의 생존마저도 위협받을 수 있는 상황에 이른 것이다.As environmental issues have emerged as a major concern around the world since the 1990s, environmental regulations have been tightened around major developed countries such as Europe. By raising issues about environmental degradation such as global warming, ozone layer destruction and acid rain, we are strengthening various environmental regulations that can suppress such environmental destruction. In recent years, by linking trade and environmental issues in each country, even the survival of companies can be threatened without the development of eco-friendly products.

이러한 추세는 자동차의 부품뿐만 아니라 자동차의 타이어도 예외가 아니다. 즉 타이어의 원부재료에도 유해물질에 대한 규제가 강화되고 있는 실정이다. 특히 타이어의 경우 마모에 의해 발생되는 분진, 미세먼지, 빗물에 의해 생태계내로 유입이 가능한 화학약품은 보다 환경 친화적인 약품으로 대체되어야 한다는 요구가 증대되고 있는 상황이다.This trend is no exception to the tires of the car as well as the parts of the car. In other words, regulations on harmful substances are being tightened on raw materials of tires. In particular, in the case of tires, there is an increasing demand for chemicals that can be introduced into the ecosystem by dust, fine dust, and rain generated by wear, to be replaced with more environmentally friendly chemicals.

그 대표적인 예로 타이어 원부재료 중 타이어내의 고무와 보강충진제와의 상용성을 증진시키고 배합 공정성을 증가시키기 위해 사용하는 공정조제유인 방향성오일을 들 수 있다.A typical example thereof is aromatic oil, which is a process preparation oil used to improve compatibility between rubber and reinforcing fillers in tires and to increase compounding processability.

타이어용 공정오일의 성분은 주로 방향성, 나프텐계, 파라핀계로 구성되어 있다. 타이어용 공정오일로는 주로 방향성 오일이 일반적으로 사용되는데 방향성오일(Aromatic Oil) 내에 포함된 다환방향족탄화수소화합물(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH)이 발알물질의 하나로 알려지면서 이에 대한 규제가 유럽지역을 중심으로 서서히 확산되고 있다.The components of the process oil for tires are mainly composed of aromatic, naphthenic and paraffinic compounds. In general, aromatic oils are generally used as tire process oils. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) contained in aromatic oils are known as one of the germination substances. It is spreading slowly.

그러나, 유럽 지역의 환경 규제 법령에 맞추어 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 규제치를 만족하는 공정 오일을 사용하는 경우 기존의 고무 조성물의 성능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 있는게 현실이다. 따라서 규제치를 만족하는 수준의 다환방향족탄화수소화합물(PAH)이 함유된 공정오일 사용하면서 기존의 고무조성물 대비 동등 이상의 성능 수준을 유지하는 고무조성물의 개발이 필요하다.However, according to the environmental regulations of the European region, when using a process oil that satisfies the regulatory value of polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) content, there is a problem in that the performance of the existing rubber composition is not properly exhibited. Therefore, it is necessary to develop a rubber composition that uses a process oil containing a polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) that satisfies the regulation level and maintains a performance level equal to or higher than that of a conventional rubber composition.

유럽에서는 “2010년 1월 1일부터 아래의 성분을 함유하는 공정조제유는 판매가 금지되어져야 하고, 타이어 제조시 사용되지 말아야 한다”는 법령을 제정 적용을 할 예정이다.In Europe, a legislation will be enacted that, from January 1, 2010, process oils containing the following ingredients should be banned and not used in the manufacture of tires.

- Bap 1 ppm(mg/kg)이상이거나, 아래에 열거된 PAH 성분의 총 함량이 10ppm(mg/kg) 이상인 경우 규제 대상-Bap 1 ppm (mg / kg) or more, or if the total content of PAH components listed below is 10 ppm (mg / kg) or more

- PAH(polycyclic Aromatic Hydrocarbons) List-PAH (polycyclic Aromatic Hydrocarbons) List

a. Benzo(a)pyrene (BaP)a. Benzo (a) pyrene (BaP)

b. Benzo(e)pyren (BeP)b. Benzo (e) pyren (BeP)

c. Benzo(a)anthracene (BaA)c. Benzo (a) anthracene (BaA)

d. Chrysen (CHR)d. Chrysen (CHR)

e. Benzo(b)fluoranthene (BbFA)e. Benzo (b) fluoranthene (BbFA)

f. Benzo(j)fluoranthene (BjFA)f. Benzo (j) fluoranthene (BjFA)

g. Benzo(k)fluoranthene (BkFA)g. Benzo (k) fluoranthene (BkFA)

h. Dibenzo(a,h)anthracene(DBAhA)h. Dibenzo (a, h) anthracene (DBAhA)

이러한 규제 상황을 고려하여 우리나라에서도 주요 수출품중의 하나인 자동차의 중요 구성성분인 타이어에 대해서도 공정조제유에 포함되는 PAH 함량이 규제치를 만족하면서 타이어의 성능은 기존의 타이어에 비해 손색이 없는 타이어 제조가 시급한 실정이지만 아직 까지 이에 대한 연구가 충분히 이루어지고 있지 않다.Considering these regulatory conditions, the tire performance, which is one of the major export products in Korea, satisfies the regulation value of the PAH content in the process formula, and tire performance is comparable to that of conventional tires. It is an urgent situation, but there is not enough research on this yet.

따라서 본 발명에서는 점차 강화되고 있는 환경 규제의 규제치를 만족하면서 기존의 타이어에 비해 동등 이상의 성능을 갖는 타이어용 고무 조성물을 개발하고자 한다.Accordingly, the present invention seeks to develop a rubber composition for a tire having a performance equal to or higher than that of a conventional tire while satisfying the regulations of environmental regulations that are gradually strengthened.

본 발명은 유럽 지역의 환경 규제 법령에 맞추어 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 낮은 공정오일을 사용하는 타이어 트레드 고무조성물을 제공하면서, 기존의 타이어 트레드 고무조성물과 동등 수준 이상의 물성을 제공할 수 있는 타이어 트레드 고무조성물의 제공을 목적으로 한다.The present invention provides a tire tread rubber composition using a process oil having a low polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) content in accordance with European environmental regulations, and can provide properties equal to or higher than those of a conventional tire tread rubber composition. An object is to provide a tire tread rubber composition.

상기에서 언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 스티렌 함량이 30∼36%이고 비닐(vinyl) 함량이 31∼37%인 용액중합 스티렌-부타디엔 고무 및 1종 이상의 고무로 이루어진 원료고무에 대하여 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 10ppm 미만인 공정오일을 포함하는 타이어 트레드 고무조성물을 나타낸다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a tire-tread rubber composition comprising a solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a styrene content of 30 to 36% and a vinyl content of 31 to 37%. A tire tread rubber composition comprising a process oil having a polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) content of less than 10 ppm relative to the raw rubber thus obtained is represented.

본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 스티렌 함량이 30∼36%이고 비닐(vinyl) 함량이 31∼37%인 용액중합 스티렌-부타디엔 고무 20∼90중량부 및 1종 이상의 고무 10∼80중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 10ppm 미만인 공정오일 1∼50중량부 포함하는 타이어 트레드 고무조성물을 나타낸다.The tire tread rubber composition of the present invention is a raw material consisting of 20 to 90 parts by weight of a solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a styrene content of 30 to 36% and a vinyl content of 31 to 37%, and 10 to 80 parts by weight of at least one rubber. A tire tread rubber composition containing 1 to 50 parts by weight of process oil having a polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) content of less than 10 ppm with respect to 100 parts by weight of rubber is shown.

본 발명의 원료고무 중에서 1종 이상의 고무는 상기 스티렌 함량이 31∼38%이고 비닐(vinyl) 함량이 50∼57%인 용액중합 스티렌-부타디엔 고무 이외에 타이어 트레드 고무조성물의 원료고무로 사용할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사 용할 수 있다.In the raw material rubber of the present invention, at least one rubber may be used as a raw material rubber of a tire tread rubber composition in addition to the solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a styrene content of 31 to 38% and a vinyl content of 50 to 57%. Anything can be used.

상기 본 발명의 원료고무 중에서 1종 이상의 고무의 일예로 천연고무 또는 합성고무 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.One or more selected from natural rubber or synthetic rubber may be used as one example of one or more rubbers among the raw material rubbers of the present invention.

상기 본 발명의 원료고무 중에서 1종 이상의 고무의 일예로 2종 이상의 합성고무가 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.As an example of at least one rubber in the raw material rubber of the present invention, a mixed rubber in which two or more synthetic rubbers are mixed may be used.

상기에서 본 발명의 원료고무 중에서 1종 이상의 고무의 일예로 사용하는 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 부틸고무, 할로겐화 부틸 고무, 이소프렌이 함유된 스티렌 부타디엔 고무, 니트릴을 포함하는 스티렌 부타디엔 고무, 네오프렌 고무 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.Synthetic rubber used as an example of at least one rubber in the raw material rubber of the present invention is styrene butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, halogenated butyl rubber, styrene butadiene rubber containing isoprene, styrene butadiene rubber containing nitrile, Any one or more selected from neoprene rubber may be used.

본 발명의 고무조성물에서 공정오일은 처리된 증류 방향족 추출물(treated distillate aromatic extracts, TDAE)을 사용할 수 있다.Process oil in the rubber composition of the present invention can be used treated distillate aromatic extracts (TDAE).

본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 유럽 지역의 환경 규제 법령에 맞추어 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 10ppm 미만인 공정오일을 포함하는 타이어 트레드 고무조성물 제조시 다양한 성분, 함량의 원료고무를 적용한바, 바람직하게는 타이어 트레드 고무조성물의 원료고무 성분이 100중량부인 경우 스티렌 함량이 30∼36%이고 비닐(vinyl) 함량이 31∼37%인 용액중합 스티렌-부타디엔 고무 20∼90중량부 및 1종 이상의 고무 10∼80중량부로 이루어진 원료고무 100중량부를 사용하는 것이 좋다.Tire tread rubber composition of the present invention is applied to the raw material rubber of various components, contents in the production of tire tread rubber composition containing a process oil having a polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) content of less than 10ppm in accordance with the environmental regulations of Europe. Preferably, when the raw rubber component of the tire tread rubber composition is 100 parts by weight, 20 to 90 parts by weight of a solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a styrene content of 30 to 36% and a vinyl content of 31 to 37% and at least one rubber It is preferable to use 100 parts by weight of the raw material rubber consisting of 10 to 80 parts by weight.

본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 10ppm 미만인 공정오일은 원료고무 100중량부에 대하여 1∼50중량부 사용할 수 있다. 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 10ppm 미만인 공정오일은 원료고무 100중량부에 대하여 1중량부 미만 사용하면 공정오일의 역할을 하기에 미미하고, 50중량부 초과하여 사용하면 과량의 공정오일 적용에 따른 뚜렷한 효과의 상승이 없고, 고무의 물성이 도리어 감소할 우려가 있다. 따라서 본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 10ppm 미만인 공정오일은 원료고무 100중량부에 대하여 1∼50중량부 사용하는 것이 좋다.The process oil having a polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) content of less than 10 ppm in the tire tread rubber composition of the present invention may be used in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. Process oil containing less than 10ppm of polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) is insignificant to serve as process oil when used less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of raw material rubber. There is no increase in the apparent effect, and there is a fear that the physical properties of the rubber is reduced. Therefore, the process oil having a polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) content of less than 10 ppm in the tire tread rubber composition of the present invention is preferably used in an amount of 1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber.

본 발명은 상기 공정오일 이외에 보강충진제로서 종래 타이어 트레드 고무조성물에 사용할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.The present invention can be used in addition to the process oil as long as it can be used in the conventional tire tread rubber composition as a reinforcing filler.

본 발명은 상기 보강충진제의 일예로서 카본블랙, 실리카, 탄산칼슘, 클레이(clay), 탈크(talc) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 원료고무 100중량부에 대하여 30∼90중량부를 사용할 수 있다.In the present invention, as an example of the reinforcing filler, any one or more selected from carbon black, silica, calcium carbonate, clay, and talc may be used in an amount of 30 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber.

상기에서 보강충진제의 하나인 카본블랙의 일예로 요오드 흡습량이 85∼95mg/g이고, DBP 흡유량이 110∼120ml/100g인 것을 사용할 수 있다.As an example of the carbon black which is one of the reinforcing fillers above, an iodine moisture absorption amount is 85 to 95 mg / g, and a DBP oil absorption amount is 110 to 120 ml / 100 g.

상기에서 보강충진제의 하나인 실리카의 일예로 표면적(surface area)을 나타내는 BET값이 110∼130m2/g이고, 구조(structure)를 나타내는 DOP흡착량이 250∼270ml/100g인 것을 사용할 수 있다.As an example of silica, which is one of the reinforcing fillers, a BET value representing a surface area is 110 to 130 m 2 / g, and a DOP adsorption amount representing a structure is 250 to 270 ml / 100 g.

본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에 대하여 다양한 성분, 함량을 적용한바, 본 발명의 목적에 부합하는 타이어 트레드 고무조성물을 얻기 위해서는 상기에서 언급한 성분, 함량의 타이어 트레드 고무조성물이 바람직하다.Various components and contents are applied to the tire tread rubber composition of the present invention. In order to obtain a tire tread rubber composition consistent with the object of the present invention, the tire tread rubber composition of the above-mentioned components and contents is preferable.

본 발명은 상기에서 언급한 원료고무, 공정오일, 보강충진제 이외에 종래 타이어 트레드 고무조성물에 사용되는 노화방지제, 활성제, 공정오일, 가류제, 가류촉진제와 같은 각종 첨가제를 필요에 따라 적의 선택하여 소정의 함량으로 사용할 수 있다. 그러나 이들은 종래 타이어 트레드 고무조성물에 사용되는 일반적인 성분으로서 본원발명의 필수 구성성분이 아니므로 이하 자세한 내용은 생략하기로 한다.According to the present invention, various additives such as anti-aging agents, activators, process oils, vulcanizing agents, and vulcanization accelerators, which are used in conventional tire tread rubber compositions, in addition to the raw rubbers, process oils, and reinforcing fillers mentioned above are appropriately selected as necessary. It can be used as a content. However, these are general components used in conventional tire tread rubber compositions, and thus are not essential components of the present invention, and thus the detailed descriptions thereof will be omitted.

본 발명은 상기의 타이어 트레드 고무조성물로 이루어진 고무를 함유하는 타이어를 포함한다. The present invention includes a tire containing a rubber composed of the tire tread rubber composition described above.

본 발명의 타이어 트레드 고무조성물로 이루어진 고무는 타이어의 고무 부위에 적용하여 사용할 수 있다. 이러한 타이어의 적용부위의 일예로 트레드 부위에 적용할 수 있다. The rubber made of the tire tread rubber composition of the present invention can be applied to the rubber part of the tire. One example of the application area of the tire can be applied to the tread area.

상기에서 타이어 트레드 고무조성물로 이루어진 고무를 함유하는 타이어는 승용차용 타이어, 트럭용 타이어, 버스용 타이어, 오토바이용 타이어, 항공기용 타이어 중에서 선택된 어느 하나 이상을 나타낸다.The tire containing the rubber made of the tire tread rubber composition is any one or more selected from passenger tires, truck tires, bus tires, motorcycle tires, and aircraft tires.

이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 실시를 위한 하나의 일예일 뿐 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the following Comparative Examples, Examples and Test Examples. However, these are only one example for the practice of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예><Example>

하기 표 1의 용액중합 스티렌 부타디엔 고무(용액중합 SBR #2) 40중량부, 유화중합 스티렌 부타디엔 고무(E-SBR) 40중량부, 부타디엔 고무 20중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 표 2의 PAH의 함량이 3.6ppm인 TDAE 공정오일 30중량부, 실리카 30중량부, 실란커플링제(SI-69) 4.8중량부, 카본블랙 45중량부, 아연화 3중량부, 스테아린산 3중량부, 노화방지제 4중량부, 왁스 2중량부를 밴버리 믹서에 넣고 5분 동안 배합하여 고무배합물을 얻었다.40 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene rubber (solution polymerization SBR # 2) of Table 1, 40 parts by weight of emulsion-polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), and 100 parts by weight of raw material rubber consisting of 20 parts by weight of butadiene rubber 30 parts by weight of TDAE process oil having a content of PAH of 3.6 ppm, 30 parts by weight of silica, 4.8 parts by weight of silane coupling agent (SI-69), 45 parts by weight of carbon black, 3 parts by weight of zincated, 3 parts by weight of stearic acid, anti-aging agent 4 By weight and 2 parts by weight of wax were placed in a Banbury mixer and blended for 5 minutes to obtain a rubber blend.

상기의 고무배합물에 가류제로서 황 2.0중량부, 가류촉진제로서 사이클로헥실벤조티아졸 설펜아미드(N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide, CZ) 1.9중량부, 다이페닐구아니딘(Diphenylguanidine, DPG) 0.6중량부를 첨가하고 160℃에서 20분 동안 가류하고 고무시편을 제조하였다.Sulfur 2.0 parts by weight as a vulcanizing agent, 1.9 parts by weight of N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CZ) as a vulcanizing agent, and 0.6 parts by weight of diphenylguanidine (DPG) in the rubber compound. The mixture was added and vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to prepare a rubber specimen.

상기에서 카본블랙은 요오드 흡습량이 90mg/g이고, DBP 흡유량이 115ml/100g인 것을 사용하였다.In the carbon black, the iodine moisture absorption amount was 90 mg / g, and the DBP oil absorption amount was 115 ml / 100 g.

상기에서 실리카는 BET값이 120m2/g이고, DOP흡착량이 260ml/100g인 것을 사용하였다.In the above, the silica had a BET value of 120 m 2 / g and a DOP adsorption amount of 260 ml / 100 g.

<비교예>Comparative Example

하기 표 1의 용액중합 스티렌 부타디엔 고무(용액중합 SBR #1) 40중량부, 유화중합 스티렌 부타디엔 고무(E-SBR) 40중량부, 부타디엔 고무 20중량부로 이루어 진 원료고무 100중량부에 대하여 표 2의 PAH의 함량이 280ppm인 DAE 공정오일 30중량부 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한 방법으로 고무시편을 제조하였다. 40 parts by weight of solution-polymerized styrene butadiene rubber (solution polymerization SBR # 1) of Table 1, 40 parts by weight of emulsion-polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), and 100 parts by weight of raw material rubber consisting of 20 parts by weight of butadiene rubber A rubber specimen was prepared in the same manner as in Example except that 30 parts by weight of DAE process oil having a PAH content of 280 ppm was used.

표 1. 실시예 및 비교예의 고무시편 제조시 사용된 폴리머의 특징Table 1. Characteristics of the polymers used in the preparation of the rubber specimens of the Examples and Comparative Examples

구분division 용액중합 SBR #1Solution polymerization SBR # 1 용액중합 SBR #2Solution polymerization SBR # 2 OIL TYPEOIL TYPE 기존공정오일Existing Process Oil TDAE Type의 낮은 PAH 함량을 갖는 공정오일Process oil with low PAH content of TDAE Type TgTg -40-40 -40-40 Styrene(%)Styrene (%) 31.031.0 33.033.0 Vinyl(%)Vinyl (%) 30.030.0 34.034.0

표 2. 실시예 및 비교예의 고무시편 제조시 사용된 공정오일의 특징Table 2. Characteristics of Process Oils Used in the Preparation of Rubber Specimens of Examples and Comparative Examples

구분division 기존 공정오일Existing Process Oil TDAE Type의 낮은 PAH 함량을 갖는 공정오일Process oil with low PAH content of TDAE Type 비고Remarks TypeType DAEDAE TDAETDAE PAH 함량(ppm)PAH content (ppm) 280280 3.63.6 유럽규제8종8 kinds of European regulations CaCa 3737 2525 CpCp 1919 3030 CnCn 4444 4545 아닐린점('C)Aniline point ('C) 43.543.5 65.065.0

* DAE (distillate aromatic extracts, DAE),증류 방향족 추출물* DAE (distillate aromatic extracts, DAE), distilled aromatic extracts

* TDAE (treated distillate aromatic extracts, TDAE),처리된 증류 방향족 추출물* TDAE (treated distillate aromatic extracts, TDAE),

* Ca/Cp/Cn은 각각 아로마틱(Aromatic)계 오일, 파라핀(Paraffine)계 오일, 나프텐(Naphthene)계 오일 함량을 나타낸다.Ca / Cp / Cn represents aromatic oils, paraffinic oils, and naphthene oils, respectively.

* 아닐린점(℃)은 극성을 나타내는 수치로써, 대표적인 극성물질인 아닐린과의 혼용성을 측정하여 고무와의 가공성, 친화성의 관리기준이 된다.* Aniline point (℃) is a numerical value that indicates polarity, and measures the compatibility with aniline, which is a representative polar material, and becomes a management standard for workability and affinity with rubber.

표 3. 비교예와 실시예의 조성(단위 : 중량부)Table 3. Composition of Comparative Example and Example (Unit: parts by weight)

구분division 비교예Comparative example 실시예Example 용액중합 SBR #1Solution polymerization SBR # 1 4040 -- 용액중합 SBR #2Solution polymerization SBR # 2 -- 4040 유화중합 SBREmulsification Polymerization SBR 4040 4040 BRBR 2020 2020 DAE OilDAE Oil 3030 -- TDAE OilTDAE Oil -- 3030 실리카Silica 3030 3030 실란커플링제Silane coupling agent 4.84.8 4.84.8 카본블랙Carbon black 4545 4545 아연화Zincification 33 33 스테아린산Stearic acid 33 33 노방제Labor 44 44 확스Ok 22 22 sulfur 2.02.0 2.02.0 가류촉진제(NS)Vulcanization accelerator (NS) 1.91.9 1.91.9 가류촉진제(DPG)Vulcanization accelerator (DPG) 0.60.6 0.60.6

<시험예><Test Example>

상기 비교예와 실시예에서 제조한 고무시편을 ASTM 관련규정에 의하여 물성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 4에 나타내었다.The rubber specimens prepared in Comparative Examples and Examples were measured for physical properties according to ASTM-related regulations, and the results are shown in Table 4 below.

표 4. 비교예 및 실시예의 고무시편의 물성 결과Table 4. Physical Properties of Rubber Specimens of Comparative Examples and Examples

구분division 비교예Comparative example 실시예Example HardnessHardness 6868 7070 300% Modulus(kg/cm^2)300% Modulus (kg / cm ^ 2) 135135 150150 Rebound(%)Rebound (%) 2222 2020 동적점탄성Dynamic viscoelasticity 유리전이온도(Tg)(℃)Glass transition temperature (Tg) (℃) -21-21 -18-18 0℃ Tangent Delta0 ℃ Tangent Delta 0.3530.353 0.3830.383 70℃ Tangent Delta70 ℃ Tangent Delta 0.1750.175 0.1610.161

*Tan δ(0℃) : 타이어의 성능 중 젖은 상태의 제동력(wet traction) 특성을 예측할 수 있는 값으로, 수치가 높을수록 우수하다.* Tan δ (0 ℃): The value that can predict the wet traction characteristics of the wet state of the tire performance. The higher the value, the better.

*Tan δ(70℃) : 타이어의 성능 중 회전저항 특성을 예측할 수 있는 값으로, 수치가 낮을수록 우수하다.* Tan δ (70 ℃): It is a value that can predict rolling resistance characteristics of tire performance. The lower the value, the better.

상기 시험예의 표 4의 결과에서 보는 바와 같이 높은 경도 값은 개선된 견인력을 예측해준다. 또한 높은 300% modulus 값은 유익한 핸들링 특성을 예측해주며, 낮은 리바운드를 갖는다는 것은 젖은 노면에서의 그립 특성이 우수함을 보여주고 있다. 즉 기존 고무조성물에 낮은 PAH 함량을 갖는 공정오일만을 대체 하였을 경우 성능이 하락하는 문제점을 TDAE Type 공정오일을 사용하고 용액중합 폴리머의 미세구조를 일부 변경함으로써 개선할 수 있는 것을 보여주는 것이다.As seen in the results of Table 4 of the test example, high hardness values predict improved traction. A high 300% modulus value also predicts beneficial handling characteristics, while a low rebound indicates good grip characteristics on wet roads. In other words, when replacing only the process oil having a low PAH content in the existing rubber composition shows that the performance degradation can be improved by using a TDAE type process oil and some modification of the microstructure of the solution polymer.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 공정오일로서 환경규제치를 만족하는 낮은 다환방향족탄화수소화합물(PAH)을 함유하는 공정오일을 사용하고 원료고무의 구조, 조성을 조절함으로써, 기존 타이어 트레드 고무조성물에 낮은 다환방향족탄화수소화합물(PAH)을 함유하는 공정오일 만을 대체하였을 경우 타이어의 성능이 하락하는 기존의 문제점을 해결하고 오히려 기존 대비 성능을 개선할 수 있다.The tire tread rubber composition of the present invention uses a process oil containing a low polycyclic aromatic hydrocarbon compound (PAH) that satisfies environmental regulations as process oil, and controls the structure and composition of the raw material rubber, thereby lowering the polycyclic aromatic composition in the existing tire tread rubber composition. If only the process oil containing hydrocarbon compound (PAH) is replaced, the existing problem of deteriorating tire performance can be solved and the performance can be improved.

Claims (3)

타이어 트레드 고무조성물에 있어서, In the tire tread rubber composition, 스티렌 함량이 30∼31%이고 비닐(vinyl) 함량이 31∼36%인 용액중합 스티렌-부타디엔 고무 20∼55중량부 및 1종 이상의 고무 45∼80중량부로 이루어진 원료고무 100중량부에 대하여 다환방향족탄화수소화합물(PAH) 함량이 10ppm 미만인 공정오일 1∼50중량부와 탄산칼슘, 클레이(clay), 탈크(talc) 중에서 선택된 어느 하나 이상의 충진제 30∼40중량부를 포함하는 타이어 트레드 고무조성물.Polycyclic aromatic to 100 parts by weight of raw material rubber consisting of 20 to 55 parts by weight of solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a styrene content of 30 to 31% and a vinyl content of 31 to 36%, and 45 to 80 parts by weight of one or more rubbers. A tire tread rubber composition comprising 1 to 50 parts by weight of process oil having a hydrocarbon compound (PAH) content of less than 10 ppm and 30 to 40 parts by weight of any one or more fillers selected from calcium carbonate, clay and talc. 삭제delete 특허청구범위 제1항의 고무조성물로 이루어진 고무를 포함하는 타이어.A tire comprising a rubber comprising the rubber composition of claim 1.
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