KR101140837B1 - Tread rubber composition and tire manufactured by using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 75 내지 90 중량부 및 부타디엔 고무(BR) 10 내지 25 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 카본블랙(CB) 53 내지 57 중량부, 그리고 보강성 수지를 7 중량부 이하로 포함하며, 상기 카본블랙은 질소흡착비표면적이 118 내지 122 m2/g이고 DBP 흡유량이 124 내지 128 cc/100g인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공한다. The present invention is 100 parts by weight of the raw material rubber including 75 to 90 parts by weight of styrene butadiene rubber (SBR) and 10 to 25 parts by weight of butadiene rubber (BR), 53 to 57 parts by weight of carbon black (CB), and the reinforcing resin 7 It includes less than a weight part, the carbon black provides a rubber composition for tire treads having a nitrogen adsorption specific surface area of 118 to 122 m 2 / g and DBP oil absorption of 124 to 128 cc / 100g.
상기 타이어 트레드 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어는 내커팅 내치핑 성능이 우수하면서도 가공성이 우수하여 신품 타이어의 타이어 트레드 고무 조성물로도 유용할 뿐만 아니라 재생 타이어의 트레드 고무 조성물로도 유용하다.Tires produced using the tire tread rubber composition have excellent cutting resistance chipping performance and excellent workability, and are not only useful as tire tread rubber compositions of new tires, but also as tread rubber compositions of regenerated tires.
극악로, 내치핑, 내커팅, 부타디엔고무, 스티렌부타디엔고무, 말레산수지, 공정유, 톨오일, 톨유, 카본블랙 Arc furnace, chipping, cutting, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, maleic acid resin, process oil, tall oil, tall oil, carbon black

Description

타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조된 타이어{TREAD RUBBER COMPOSITION AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}Rubber composition for tire treads and tires manufactured using the same {TREAD RUBBER COMPOSITION AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}

본 발명은 타이어 트레드 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로, 본 발명의 타이어 트레드 고무 조성물을 이용한 타이어는 극악로(off-road)용 조건에서 내커팅, 내치핑성이 우수하면서도 천연고무가 아닌 합성고무를 기본적인 원료고무로 이용한 타이어 트레드 고무조성물을 제공한다. 특히 트럭이나 버스 등의 중하중용 타이어에 적용이 가능하고 일반적인 신품의 타이어 트레드 고무 조성물로 이용 가능하나, 가공성이 우수하여 재생용 타이어 고무 조성물로의 이용도 가능하다. The present invention relates to a tire tread rubber composition and a tire manufactured using the tire tread rubber composition, wherein the tire using the tire tread rubber composition of the present invention is excellent in cutting resistance and chipping resistance under off-road conditions, and natural rubber Tire tread rubber composition using synthetic rubber as a basic raw material rubber. In particular, it can be applied to heavy-duty tires such as trucks and buses and can be used as a general new tire tread rubber composition, but it is also excellent in workability and can be used as a tire rubber composition for regeneration.

일반적으로 특히 오프 로드(off-road)에서 사용하는 타이어의 경우 사용조건이 열악하여 그 사용수명도 대단히 짧다. 특히, 광산지역이나 항만 등과 같은 열악한 도로 조건에서 주로 운행하는 경우에는 타이어의 표면이 노면의 예리한 돌 등에 의하여 커팅 현상이나 치핑(chipping) 현상이 발생하는 등 손상이 심한 경향이 있다. 이러한 커팅, 치핑 현상으로 인하여 타이어의 수명이 짧아지고 주행시의 안전성에도 위험이 있다. 또한, 이러한 오프 로드에서 사용하는 타이어의 경우에는 버스, 트럭 등에 사용하는 중하중용인 경우가 많아서 커팅, 치핑 현상이 더욱 문제된다.In general, especially for off-road tires, the service life is poor and the service life is very short. In particular, when mainly operating in poor road conditions, such as mining areas and ports, the surface of the tire tends to be severely damaged, such as cutting or chipping due to sharp stones on the road surface. Due to such cutting and chipping phenomena, the life of the tire is shortened, and there is a danger in safety while driving. In addition, the tires used in such off roads are often heavy loads used in buses, trucks, and the like, and thus, cutting and chipping are more problematic.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 예를 들어, 일본특허공개공보 제2000-219778호의 발명인 "중하중용 타이어 및 재생타이어용 트레드 고무 조성물"은 천연고무 40중량부 이상, 부타디엔 고무 10 내지 45중량부, 스티렌 부타디엔 고무 5 내지 35중량부로 구성되는 원료고무 100중량부에 대하여 CTAB흡착비 표면적이 125m2/g, C-DBP흡유량이 100cc/100g, 틴트(Tint)값이 120인 고틴트급인 SAF(super abrasion furnace)급 카본블랙(A)과 CTAB흡착비 표면적이 60 내지 85m2/g이고 C-DBP흡유량이 80 내지 115cc/100g, 착색력이 110미만인 저틴트급인 HAF(high abrasion furnace)급 카본블랙(B)의 비율인 (A)/(B)가 0.4 내지 1.2의 비율로 사용한 트레드용 고무 조성물을 개시하고 있다. 그러나 상기 발명은 내마모 및 내발열 성능이 균형되도록 하였으나, 카본블랙을 저틴트급인 HAF급을 사용하여 보강성능이 저하되고, 내 커팅 및 내 치핑 성능이 불리한 단점이 있다. In order to solve such a problem, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-219778, "tread rubber composition for heavy-duty tires and regenerated tires" is 40 parts by weight or more of natural rubber, 10 to 45 parts by weight of butadiene rubber, styrene butadiene Super abrasion furnace of high tint class with CTAB adsorption ratio surface area of 125m 2 / g, C-DBP oil absorption of 100cc / 100g, Tint value of 120 with respect to 100 parts by weight of raw rubber composed of 5 to 35 parts by weight of rubber ) Class carbon black (A) and CTAB adsorption ratio surface area 60 to 85m 2 / g, C-DBP oil absorption 80 to 115cc / 100g, low tint high abrasion grade carbon black (B) The rubber composition for treads used as the ratio of (A) / (B) in the ratio of 0.4-1.2 is disclosed. However, the present invention is to balance the wear resistance and heat resistance performance, but the reinforcement performance is reduced by using a low tint HAF grade of carbon black, there is a disadvantage that the cutting and chipping performance is disadvantageous.

본 발명의 목적은 트레드 고무에서 천연고무가 아닌 합성고무만을 원료고무로 하면서 질소흡착비표면적(N2SA, nitrogen surface area per gram)값과 DBP(n-dibutyl phthalate)흡유량을 한정한 카본블랙을 포함하고, 보강성 수지를 더 포함하는 구성으로 내치핑, 내커팅 성능을 극대화 하면서도 가공성이 우수한 타이어 트레드 고무 조성물로써, 트럭, 버스 등의 중하중용의 타이어 트레드용 고무 조성물로도 유용할 뿐만 아니라 가공성도 우수하여 타이어 재생용 트레드 고무 조성물로도 유용한 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to use carbon black, which is limited to nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) and DBP (n-dibutyl phthalate) oil absorption while only synthetic rubber is used as raw material in tread rubber. It is a tire tread rubber composition with excellent processability while maximizing chipping resistance and cutting resistance with a composition including reinforcement resins, and is not only useful as a tire tread rubber composition for heavy loads such as trucks and buses, but also as a workability. It is also excellent to provide a rubber tread rubber composition useful as a tread rubber composition for tire regeneration.

본 발명의 다른 목적은 상기 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire manufactured using the rubber composition for the tread.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드 고무 조성물은 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 75 내지 90 중량부 및 부타디엔 고무(BR) 10 내지 25 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 카본블랙(CB) 53 내지 57 중량부, 그리고 보강성 수지 7 중량부 이하로 포함하며, 상기 카본블랙은 질소흡착비표면적이 118 내지 122 m2/g이고 DBP 흡유량이 124 내지 128 cc/100g인 것일 수 있다.In order to achieve the above object, the tire tread rubber composition according to an embodiment of the present invention 100 parts by weight of raw rubber including 75 to 90 parts by weight of styrene butadiene rubber (SBR) and 10 to 25 parts by weight of butadiene rubber (BR), 53 to 57 parts by weight of carbon black (CB) and 7 parts by weight or less of the reinforcing resin, wherein the carbon black has a nitrogen adsorption specific surface area of 118 to 122 m 2 / g and a DBP oil absorption of 124 to 128 cc / 100 g. It may be.

상기 보강성 수지는 로진-말레산 부가물(rosin-maleic anhydride adduct), 톨유(tall oil) 및 C9 석유 수지(C9 petroleum resin)를 포함하는 것일 수 있다.The reinforcing resin is a rosin-maleic acid may be one containing the adduct (rosin-maleic anhydride adduct), tall oil (tall oil), and C 9 petroleum resins (C 9 petroleum resin).

상기 보강성 수지는 상기 로진-말레산 부가물을 28 내지 32 중량부, 상기 톨유를 48 내지 52 중량부, 및 상기 C9 석유 수지를 18 내지 22 중량부로 포함하는 것일 수 있다.The reinforcing resin may include 28 to 32 parts by weight of the rosin-maleic acid adduct, 48 to 52 parts by weight of the tall oil, and 18 to 22 parts by weight of the C 9 petroleum resin.

상기 스티렌 부타디엔 고무는 스티렌을 22 내지 25 중량% 및 부타디엔 내의 비닐 함량이 15 내지 17 중량%인 것이고, 유리전이온도(Tg)가 -52 내지 -56℃이며, 상기 부타디엔 고무는 시스-1,4-부타디엔을 96 중량% 이상 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 -104 내지 -107℃인 고시스-부타디엔 고무인 것일 수 있다.The styrene butadiene rubber is 22 to 25% by weight of styrene and 15 to 17% by weight of vinyl content in butadiene, the glass transition temperature (Tg) is -52 to -56 ℃, the butadiene rubber is cis-1,4 It may be a high cis-butadiene rubber containing 96% by weight or more of butadiene and having a glass transition temperature (Tg) of -104 to -107 ° C.

상기 트레드용 고무 조성물은 공정유(process oil)을 더 포함하며, 상기 보강성 수지와 상기 공정유의 함량의 합은 7 중량부 이하인 것일 수 있다.The tread rubber composition may further include a process oil, and the sum of the content of the reinforcing resin and the process oil may be 7 parts by weight or less.

본 발명의 다른 일 실시예인 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한다.Tire according to another embodiment of the present invention is manufactured using the rubber tread rubber composition.

상기 타이어는 마모된 타이어(case)의 트레드부를 상기 타이어 트레드용 고무 조성물로 재생한(retreaded) 타이어일 수 있다.The tire may be a tire that is retreaded with a rubber composition for tire treads of a tread portion of a worn case.

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

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 75 내지 90 중량부 및 부타디엔 고무(BR) 10 내지 25 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 카본블랙(CB) 53 내지 57 중량부, 그리고 보강성 수지를 7 중량부 이하로 포함한다.The tire tread rubber composition is 100 parts by weight of raw rubber, including 75 to 90 parts by weight of styrene butadiene rubber (SBR) and 10 to 25 parts by weight of butadiene rubber (BR), 53 to 57 parts by weight of carbon black (CB), and reinforcement It contains 7 parts by weight or less of the resin.

상기 원료고무로는 스티렌 부타디엔 고무(styrene butadiene rubber, 이하 "SBR"이라 한다) 및 부타디엔 고무(butadiene rubber, 이하 "BR"이라 한다)를 포함하는 것을 사용한다.The raw material rubber may include styrene butadiene rubber (hereinafter referred to as "SBR") and butadiene rubber (hereinafter referred to as "BR").

바람직하게는 원료고무로 SBR을 75 내지 90 중량부, BR를 10 내지 25 중량부로 포함하는 것을 사용할 수 있다. Preferably, as a raw material rubber may be used containing SBR 75 to 90 parts by weight, BR 10 to 25 parts by weight.

상기 스티렌 부타디엔 고무를 75 중량부 미만으로 사용하게 되면 내커트, 내치핑성이 저하되고, 90 중량부 초과로 사용하게 되면 내발열성이 저하될 수 있다. 상기 부타디엔 고무를 25 중량부를 초과하여 사용하면 고무의 강도가 비교적 약한 부타디엔 고무의 비율이 높아지기 때문에 내커팅, 내치핑 성능이 저하될 수 있고, 10 중량부 미만으로 사용하면 내마모성이 저하될 수 있다.When the styrene butadiene rubber is used in less than 75 parts by weight, cut resistance, chipping resistance is lowered, and when used in more than 90 parts by weight may be lowered heat resistance. When the butadiene rubber is used in excess of 25 parts by weight, the ratio of butadiene rubber, which is relatively weak in strength of the rubber, is increased, so that cutting resistance and chipping resistance may be lowered, and when used below 10 parts by weight, wear resistance may be reduced.

상기 스티렌 부타디엔 고무는 스티렌을 22 내지 25 중량% 및 부타디엔 내의 비닐 함량이 15 내지 17 중량%인 것이고, 유리전이온도(Tg)가 -52 내지 -56℃인 것일 수 있다. 상기 스티렌 부타디엔 고무를 사용하는 경우 내커트, 내치핑성을 우수하게 할 수 있다는 점에서 바람직하다.The styrene butadiene rubber may be 22 to 25 wt% of styrene and 15 to 17 wt% of vinyl content in butadiene, and may have a glass transition temperature (Tg) of −52 to −56 ° C. When using the said styrene butadiene rubber, it is preferable at the point which can make excellent cut resistance and chipping resistance.

상기 부타디엔 고무는 시스-1,4-부타디엔을 96 중량% 이상 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 -104 내지 -107℃인 고시스-부타디엔 고무인 것일 수 있다. 상기 고시스 부타디엔고무를 사용하는 경우에 고무에 우수한 내마모성을 부여할 수 있다는 점에서 유리한 효과가 있다.The butadiene rubber may include cis-1,4-butadiene at least 96% by weight, and may be a high cis-butadiene rubber having a glass transition temperature (Tg) of -104 to -107 ° C. In the case of using the above cis butadiene rubber, there is an advantageous effect in that it can impart excellent wear resistance to rubber.

상기 카본블랙은 타이어 트레드 고무 조성물에 사용되는 것이라면 어떤 것이든 사용할 수 있으나, 특히 콜로이드특성(Colloidal 특성)을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. The carbon black may be used as long as it is used in the tire tread rubber composition, but it is particularly preferable to use one having colloidal properties.

구체적으로, 카본블랙은 질소흡착비표면적(N2SA, nitrogen surface area per gram)이 118 내지 122 m2/g이고 DBP(n-dibutyl phthalate)흡유량이 124 내지 128 cc/100g인 것일 수 있다.Specifically, the carbon black may have a nitrogen adsorption specific surface area (N 2 SA) of 118 to 122 m 2 / g and a DBP (n-dibutyl phthalate) oil absorption of 124 to 128 cc / 100 g.

상기 카본블랙의 N2SA값이 122 m2/g을 초과하면 내커팅, 내치핑 성능의 보강에 유리한 면이 있으나 트레드 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있고, 118 m2/g미만을 사용하는 경우는 충진제인 카본블랙에 의한 보강성이 저하될 수 있다.When the N 2 SA value of the carbon black exceeds 122 m 2 / g, there is an advantageous surface for the reinforcement of cutting resistance and chipping resistance, but the workability of the tread rubber composition may be detrimental, using less than 118 m 2 / g In this case, the reinforcement by the carbon black filler may be reduced.

상기 카본블랙의 DBP흡유량이 128 cc/100g을 초과하면 트레드 고무 조성물의 가공성이 저하될 수 있고, 상기 카본블랙의 DBP흡유량이 124 cc/100g미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있다. If the DBP absorption amount of the carbon black exceeds 128 cc / 100 g, the processability of the tread rubber composition may be lowered. If the DBP absorption amount of the carbon black is less than 124 cc / 100 g, the reinforcing performance by the carbon black filler may be detrimental. have.

상기 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여 53 내지 57 중량부로 포함될 수 있다. 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 상기 카본블랙을 53 중량부 미만으로 사용하면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 저하될 수 있고, 57 중량부를 초과하여 사용하면 트레드용 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.The carbon black may be included in an amount of 53 to 57 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. When the carbon black is used in an amount less than 53 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, reinforcing performance by the carbon black as a filler may be reduced, and when used in excess of 57 parts by weight, the processability of the tread rubber composition may be deteriorated. have.

상기 보강성 수지는 로진-말레산 부가물(rosin-maleic anhydride adduct), 톨유(tall oil) 및 C9 석유 수지(C9 petroleum resin)를 포함하는 것일 수 있다.The reinforcing resin is a rosin-maleic acid may be one containing the adduct (rosin-maleic anhydride adduct), tall oil (tall oil), and C 9 petroleum resins (C 9 petroleum resin).

상기 로진-말레산 부가물은 말레익 무수물(maleic acid anhydride)에 로진 수지를 부가한 것을 포함한다.The rosin-maleic acid adduct includes the addition of a rosin resin to maleic acid anhydride.

상기 보강성 수지는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 7 중량부 이하로 사용할 수 있고, 바람직하게 2 내지 7 중량부로 사용할 수 있다. 상기 보강성 수지의 함량이 원료고무 100 중량부에 대하여 7 중량부를 초과하는 경우 내발열성 면에서 불리한 효과가 있을 수 있고, 2 중량부 미만인 경우에는 내치핑 및 내커팅 성능이 저하될 수 있다.The reinforcing resin may be used in an amount of 7 parts by weight or less, preferably 2 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw material rubber. When the content of the reinforcing resin exceeds 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, there may be an adverse effect in terms of heat resistance, and when less than 2 parts by weight, chipping and cutting resistance may be reduced.

상기 보강성 수지는 상기 로진-말레산 부가물을 28 내지 32 중량부, 상기 톨유를 48 내지 52 중량부, 및 상기 C9 석유 수지를 18 내지 22 중량부로 포함한 것일 수 있다. The reinforcing resin may include 28 to 32 parts by weight of the rosin-maleic acid adduct, 48 to 52 parts by weight of the tall oil, and 18 to 22 parts by weight of the C 9 petroleum resin.

상기 보강성 수지의 각각의 로진-말레산 부가물, 톨유 및 C9 석유 수지의 함량비는 원료고무와의 특성을 고려하여 보강성 기능이 우수하면서도 내치핑 성능이 우수하도록 조절한 것으로 특히 상기 상기 로진-말레산 부가물과 상기 톨유의 중량부이 합을 76 중량부 미만으로 사용하는 경우에는 보강성 기능이 약해질 수 있다.The content ratio of each rosin-maleic acid adduct, tall oil and C 9 petroleum resin of the reinforcing resin was adjusted to have excellent reinforcing function and excellent chipping performance in consideration of properties of the raw material rubber. The reinforcing function may be weakened when the sum of the rosin-maleic acid adduct and the weight of the tall oil is less than 76 parts by weight.

특히, 상기 보강성 수지는 로진-말레산 부가물, 톨유 및 C9 수지의 비율이 30:50:20인 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In particular, the reinforcing resin is preferably a ratio of rosin-maleic acid adduct, tall oil and C 9 resin is 30:50:20, but the present invention is not limited thereto.

상기 트레드용 고무 조성물은 공정유(process oil)을 더 포함할 수 있으며, 상기 보강성 수지와 상기 공정유의 함량의 합은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 7 중량부 이하인 것일 수 있고, 바람직하게 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 2 내지 7 중량부일 수 있다.The tread rubber composition may further include a process oil, and the sum of the content of the reinforcing resin and the process oil may be 7 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the raw material rubber. It may be 2 to 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber.

상기 보강성 수지와 상기 공정유의 함량의 합이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 7 중량부를 초과하는 경우 내발열성 및 내마모성이 저하될 수 있고 2 중량부 미만으로 사용시 내치핑 및 내커팅 성능이 저하될 수 있다.When the sum of the content of the reinforcing resin and the process oil exceeds 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, heat resistance and abrasion resistance may be lowered, and when used below 2 parts by weight, chipping and cutting resistance may be deteriorated. Can be.

상기 공정유로는 파라핀계 공정유, 나프텐계 공정유, 방향족계 공정유 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.The process oil may be any one selected from the group consisting of paraffinic process oil, naphthenic process oil, aromatic process oil, and combinations thereof.

상기 파라핀계 공정유의 대표적인 예로 미창 오일 주식회사의 P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6 등을 들 수 있고, 상기 나프텐계 공정유의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 N-1, N-2, N-3 등을 들 수 있으며, 상기 방향족계 공정유의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 A-2, A-3 등을 들 수 있다.Typical examples of the paraffinic process oil include P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, and P-6 of Michang Oil Co., Ltd., and a representative example of the naphthenic process oil is Michang oil. N-1, N-2, N-3, etc. of the corporation | Co., Ltd. are mentioned, As a representative example of the said aromatic process oil, A-2, A-3, etc. of Michang Oil Corporation are mentioned.

그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 상기 방향족계 공정유에 포함된 폴리사이클릭 아로마틱 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, 이하 "PAHs"라 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 사용할 수 있다.However, it is known that cancer is more likely to occur when the content of polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter referred to as "PAHs") included in the aromatic process oil is more than 3% by weight with the recent increase of environmental awareness. Treated distillate aromatic extract (TDAE) oils, mild extraction solvate (MES) oils, residual aromatic extract (RAE) oils or heavy naphthenic oils may be used.

상기 공정유는 상기 공정유 전체에 대하여 PAHs 성분의 총 함량이 3중량% 이하이고, 동점도가 95℃ 이상(210 ℉ SUS), 공정유 내의 방향족 성분이 15 내지 25중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58중량%인 TDAE 오일인 것일 수 있다. The process oil has a total content of PAHs component of 3% by weight or less, a kinematic viscosity of 95 ° C or more (210 ° F SUS), 15-25% by weight of an aromatic component in the process oil, and 27 parts of a naphthenic component with respect to the entire process oil. To 37% by weight and paraffinic component may be 38 to 58% by weight of TDAE oil.

상기 공정유는 상기 공정유를 포함한 타이어 트레드의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.The process oil has excellent properties in terms of environmental factors such as the low temperature characteristics of the tire tread including the process oil, fuel efficiency, and the likelihood of causing cancer of PAHs.

상기 공정유로는 바람직하게 TDAE를 사용할 수 있다. As the process oil, TDAE may be preferably used.

상기 타이어 트레드 고무 조성물에는 상기 원료고무, 상기 카본 블랙 및 상기 보강성 수지 외에도 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 노화방지제, 충진제, 등의 각종의 첨가제가 첨가될 수 있다. 상기 각종의 첨가제는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있다. In addition to the raw material rubber, the carbon black, and the reinforcing resin, the tire tread rubber composition may include various additives such as vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, anti-aging agents, fillers, and the like. Any of the various additives can be used as long as they are commonly used in the field of the present invention.

상기 가류제로는 유황계 가류제, 유기 과산화물, 수지 가류제, 산화마그네슘 등의 금속산화물을 사용할 수 있고, 상기 가류제로는 바람직하게 유황계 가류제를 사용할 수 있다.As the vulcanizing agent, metal oxides such as sulfur vulcanizing agent, organic peroxide, resin vulcanizing agent and magnesium oxide can be used, and sulfur vulcanizing agent can be preferably used as the vulcanizing agent.

상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 5 중량부로 포함되는 경우 적절한 가류 효과를 보여 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.When the vulcanizing agent is included in an amount of 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, it is preferable in that the raw material 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 refers to an accelerator that promotes the rate of vulcanization or promotes delay in the initial vulcanization stage.

상기 가류촉진제로는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 크산테이트계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.The vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, xanthate and their Any one selected from the group consisting of a combination can be used.

상기 가류촉진제로서 바람직하게 술펜아미드계 가황촉진제를 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게 N-시클로헥실-2-벤조티오아졸술펜아미드(N-Cyclohexyl-2- Benzothiazolesulfenamide)를 사용할 수 있으며, 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3.0 중량부로 포함될 수 있다.As the vulcanization accelerator, sulfenamide-based vulcanization accelerators may be preferably used, and more preferably, N-cyclohexyl-2-benzothioazolesulfenamide may be used, and the acceleration of vulcanization may be achieved. It may be included in an amount of 0.5 to 3.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in order to maximize productivity and rubber properties.

상기 가류촉진조제는 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 무기계 가류촉진조제, 유기계 가류촉진조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. The vulcanization accelerator is a compounding agent used in combination with the vulcanization accelerator to complete its promoting effect. Any one selected from the group consisting of inorganic vulcanization accelerators, organic vulcanization accelerators and combinations thereof can be used. .

특히, 상기 가류촉진조제로서 상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용할 수 있으며, 이 경우 상기 산화아연이 상기 스테아르산에 녹아 상기 가류촉진제와 유효한 복합체(complex)를 형성하여, 가황 반응 중 유리한 황을 만들어냄으로써 고무의 가교 반응을 용이하게 한다.In particular, the zinc oxide and the stearic acid may be used together as the vulcanization accelerator, in which case the zinc oxide is dissolved in the stearic acid to form an effective complex with the vulcanization accelerator, thereby releasing advantageous sulfur during the vulcanization reaction. It facilitates the crosslinking reaction of the rubber.

상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 원료 고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 및 0.5 내지 3 중량부로 사용할 수 있다.When using the zinc oxide and the stearic acid together may be used in 1 to 5 parts by weight and 0.5 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the raw rubber, respectively, to serve as a suitable vulcanization accelerator.

상기 노화방지제는 산소에 의해서 타이어가 자동 산화되는 연쇄반응을 정지시키기 위하여 사용되는 첨가제이다. 상기 노화방지제로는 아민계, 페놀계, 퀴놀린계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염, 왁스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.The anti-aging agent is an additive used to stop the chain reaction in which the tire is automatically oxidized by oxygen. As the anti-aging agent, any one selected from the group consisting of amine-based, phenol-based, quinoline-based, imidazole-based, carbamic acid metal salts, waxes, and combinations thereof may be appropriately selected.

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

상기 노화방지제는 노화 방지 작용 이외에 고무에 대한 용해도가 커야 하고, 휘발성이 작고 고무에 대하여 비활성이어야 하며, 가황을 저해하지 않아야 한다는 등의 조건을 고려할 때, 상기 원료 고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The anti-aging agent has a high solubility in rubber in addition to the anti-aging action, is low in volatility, inert to rubber, and does not inhibit vulcanization. It may be included in parts by weight.

상기 충진제로는 상기 본 발명에서 사용하는 카본블랙 이외에 탄산칼슘, 점토(수화규산알루미늄), 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 더 포함할 수 있다.The filler may further include any one selected from the group consisting of calcium carbonate, clay (aluminum hydrated silica), aluminum hydroxide, lignin, silicate, talc and combinations thereof in addition to the carbon black used in the present invention.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 신품의 타이어 트레드용 고무 조성물로 사용할 수 있고, 트레드가 마모된 타이어(case)에 새로운 트레드 고무를 다시 붙여 사용하는 재생용 타이어 트레드 고무 조성물로도 사용할 수 있다. The tire tread rubber composition may be used as a new tire tread rubber composition, or may be used as a retread tire tread rubber composition in which a new tread rubber is attached to a worn tread case.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 상기 타이어 트레드 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어를 제공한다. 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조하는 방법은 종래에 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한 바, 상세한 설명은 생략한다.According to another embodiment of the present invention, a tire manufactured using the tire tread rubber composition is provided. The tire manufacturing method using the tire tread rubber composition can be applied to any of the methods conventionally used for the production of tires, and thus, detailed description thereof will be omitted.

상기 타이어는 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 바람직하게, 중하중용 타이어, 트럭용 타이어 트레드 고무 조성물 및 버스용 타이어 트레드 고무 조성물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나로 사용할 수 이다.The tire may be a passenger car tire, a racing tire, an airplane tire, a farm tire, an off-the-road tire, a truck tire or a bus tire. Preferably, it can be used with any one selected from the group consisting of a heavy duty tire, a tire tread rubber composition for trucks and a tire tread rubber composition for buses.

상기 타이어는 마모된 타이어(case)의 트레드부를 상기 타이어 트레드용 고무 조성물로 재생한 타이어일 수 있다. The tire may be a tire in which a tread portion of a worn case is regenerated by the rubber tread rubber composition.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 재생 타이어를 제조하는 방법은 열 가류(Hot Cure)와 냉간 가류(Cold Cure)의 방법을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않고, 종래에 트레드가 마모된 타이어(case)에 새로운 트레드 고무를 입혀서 또는 가황에 의해 밀착시는 방식으로 사용되는 타이어의 재생에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능하다.  A method of manufacturing a regenerated tire by using the tire tread rubber composition may include a method of hot cure and cold cure, but the present invention is not limited thereto. Any method can be applied as long as it is used to regenerate tires that are used in a manner of applying a new tread rubber or by being vulcanized.

본 발명의 타이어 트레드 고무 조성물은 내커팅 내치핑 성능이 뛰어나 이를 이용하여 제조한 타이어 및 이를 이용하여 재생한 타이어는 극악로 환경에서 안전성이 우수하다. 또한 본 발명의 타이어 트레드 고무 조성물은 가공성 또한 뛰어나서 신품 타이어 트레드 고무로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 재생 타이어의 트레드 고무 조성물로도 우수한 특성이 있다. The tire tread rubber composition of the present invention has excellent cutting resistance chipping performance, and a tire manufactured using the tire tread rubber composition and a tire regenerated using the tire tread rubber composition have excellent safety in an extremely bad environment. In addition, the tire tread rubber composition of the present invention is also excellent in workability and can be used as a new tire tread rubber, and also has excellent characteristics as a tread rubber composition of a recycled tire.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

실시예Example  And 비교예Comparative example

다음 표1과 같은 조성을 이용하여 실시예 및 비교예에 따른 타이어 트레드 고무 조성물을 제조하였다. 타이어 트레드 고무 조성물의 제조는 통상의 타이어 트레드 고무의 제조방법에 따랐다.To prepare a tire tread rubber composition according to the Example and Comparative Example using the composition shown in Table 1. The preparation of the tire tread rubber composition was in accordance with a conventional method for producing tire tread rubber.

[표1]Table 1

배합제Compounding agent 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 BR(1) BR (1) 4040 2020 2020 SBR(2) SBR (2) 6060 8080 8080 CB(3) CB (3) 5353 5353 5353 산화아연Zinc oxide 55 55 55 스테아린산Stearic acid 22 22 22 가공유(4) Process oil (4) 33 66 33 보강성 수지(5) Reinforcement Resin (5) 33 66 33 노화방지제Antioxidant 22 22 22 유황brimstone 22 22 22 가황촉진제(6) Vulcanization Accelerators (6) 1.51.5 1.51.5 1.51.5

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)

(1): 시스-1,4 함량이 96%이상이고 유리전이온도(Tg)가 -104 내지 -107℃인 부타디엔 고무(1): Butadiene rubber having a cis-1,4 content of 96% or more and a glass transition temperature (Tg) of -104 to -107 ° C.

(2): 스티렌 함량이 22 내지 25중량%이고, 부타디엔이 포함하는 비닐 함량이 15 내지 17중량%이며, 유리전이온도(Tg)가 -52 내지 -56℃인 스티렌 부타디엔 고무(2): styrene butadiene rubber having a styrene content of 22 to 25% by weight, a vinyl content of butadiene containing 15 to 17% by weight, and a glass transition temperature (Tg) of -52 to -56 ° C.

(3): N2SA값이 118 내지 122m2/g이고, DBP흡유량이 124 내지 128cc/100g인 카본블랙(3): carbon black having an N 2 SA value of 118 to 122 m 2 / g and a DBP oil absorption of 124 to 128 cc / 100 g

(4): 가공유로 TDAE(4): TDAE as processing oil

(5): 보강성 수지는 로진 말레산 부가물, 톨유 및 C9 석유 수지가 30:50:20의 비율로 함유되어 있는 것임.(5): The reinforcing resin contains rosin maleic acid adduct, tall oil and C 9 petroleum resin in a ratio of 30:50:20.

(6): 술펜아미드(Sulfenamide)계 가황촉진제로 N-시클로헥실-2-벤조티오아졸술펜아미드(N-Cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide)(6): N-cyclohexyl-2-benzothioazole sulfenamide as a sulfenamide type vulcanization accelerator (N-Cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide)

이와 같은 고무 조성물을 12R22.5규격에 의하여 냉간 가류(Cold Cure)방식으로 제조하여 실제 덤프(Dump)용 차량에 취부하여 내커팅 내치핑 성능을 평가하였고, 이를 하기 표2로 나타내었다. The rubber composition was manufactured in a cold cure method according to the 12R22.5 standard and mounted on an actual dump vehicle to evaluate the cutting resistance chipping performance, which is shown in Table 2 below.

[표2][Table 2]

성능Performance 비교예Comparative example 실시예1Example 1 실시예2Example 2 가공성Processability 100100 110110 108108 내커팅내치핑특성Cutting resistance chipping characteristics 100100 120120 140140

상기 표2에서 가공성은 무늬점도를 측정하여 비교예의 수치를 기준으로 상대적으로 평가하여 나타내었고 수치가 높을수록 가공성이 우수함을 나타낸다. 내커팅 내치핑 성능도 비교예을 기준으로 평가값으로 나타냈으며 결과 지수가 높을수록 성능이 우수한 것을 나타낸다.In Table 2, the workability was measured and displayed based on the numerical value of the comparative example by measuring the pattern viscosity, and the higher the value, the better the workability. Cutting resistance chipping performance was also shown as an evaluation value based on the comparative example, and the higher the result index, the better the performance.

상기 표2의 결과에서와 같이, 실시예1 및 2는 비교예에 비하여 내 커팅 내치핑 성능이 크게 향상된 것을 알 수 있으며, 가공성도 만족할 만한 수준임을 확인할 수 있었다.As shown in the results of Table 2, Examples 1 and 2 can be seen that the cutting resistance chipping performance is significantly improved compared to the comparative example, it was confirmed that the workability is also satisfactory.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (7)

  1. 스티렌 부타디엔 고무(SBR) 75 내지 90 중량부 및 부타디엔 고무(BR) 10 내지 25 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부,100 parts by weight of raw rubber, including 75 to 90 parts by weight of styrene butadiene rubber (SBR) and 10 to 25 parts by weight of butadiene rubber (BR),
    카본블랙(CB) 53 내지 57 중량부, 그리고53 to 57 parts by weight of carbon black (CB), and
    보강성 수지를 7 중량부 이하로 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물이고,Is a rubber composition for tire tread containing 7 parts by weight or less of the reinforcing resin,
    상기 스티렌 부타디엔 고무는 스티렌을 22 내지 25 중량% 및 부타디엔 내의 비닐 함량이 15 내지 17 중량%인 것이고, 유리전이온도(Tg)가 -52 내지 -56℃이며,The styrene butadiene rubber is 22 to 25% by weight of styrene and 15 to 17% by weight of vinyl content in butadiene, the glass transition temperature (Tg) is -52 to -56 ℃,
    상기 부타디엔 고무는 시스-1,4-부타디엔을 96 중량% 이상 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 -104 내지 -107℃인 고시스-부타디엔 고무이고,The butadiene rubber is a high cis-butadiene rubber containing at least 96% by weight of cis-1,4-butadiene and having a glass transition temperature (Tg) of -104 to -107 ° C.
    상기 카본블랙은 질소흡착비표면적이 118 내지 122 m2/g이고 DBP 흡유량이 124 내지 128 cc/100g이며,The carbon black has a nitrogen adsorption specific surface area of 118 to 122 m 2 / g and a DBP oil absorption of 124 to 128 cc / 100 g,
    상기 보강성 수지는 로진-말레산 부가물(rosin-maleic anhydride adduct), 톨유(tall oil) 및 C9 석유 수지(C9 petroleum resin)를 포함하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.The reinforcing resin is a rosin-maleic acid adduct (rosin-maleic anhydride adduct), tall oil (tall oil), and C 9 petroleum resins (C 9 petroleum resin) the rubber composition for a tire tread comprising a.
  2. 삭제delete
  3. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 보강성 수지는 The reinforcing resin is
    상기 로진-말레산 부가물을 28 내지 32 중량부, 28 to 32 parts by weight of the rosin-maleic acid adduct,
    상기 톨유를 48 내지 52 중량부, 및 48 to 52 parts by weight of the tall oil, and
    상기 C9 석유 수지를 18 내지 22 중량부로 포함하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.The rubber composition for tire treads comprising 18 to 22 parts by weight of the C 9 petroleum resin.
  4. 삭제delete
  5. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 공정유(process oil)을 더 포함하며,The tire tread rubber composition further includes a process oil,
    상기 보강성 수지와 상기 공정유의 함량의 합은 7 중량부 이하인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.The sum of the content of the reinforcing resin and the process oil is 7 parts by weight or less rubber composition for tire tread.
  6. 제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.A tire manufactured by using the rubber composition for tire tread according to any one of claims 1, 3 and 5.
  7. 제6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 타이어는 마모된 타이어(case)의 트레드부를 상기 타이어 트레드용 고무 조성물로 재생한 타이어.The tire is a tire of the worn tread portion of the tire (case) to recycle the rubber composition for the tire tread.
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