KR101408772B1 - Tread rubber composition and tire manufactured by using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 말단이 친수성기로 변성되고, 분자들이 규소(Si) 또는 주석(Sn)으로 커플링 된 회분식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR)와 연속식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR), 부타디엔 고무 및 실리카를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물은 제동 성능, 마모 성능 및 저연비 성능이 모두 우수하고, 미가류 상태에서 가공성도 우수하여 우수한 성능의 타이어의 양산을 가능하게 한다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a tire produced using the rubber composition. More particularly, the present invention relates to a rubber composition for a tire tread, which is produced by a batch process in which the terminal is modified with a hydrophilic group and the molecules are coupled with silicon (Si) or tin (S-SBR), butadiene rubber (S-SBR) and solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR) prepared by the continuous process The rubber composition for tire treads including the styrene-butadiene rubber Fuel ratio performance, and excellent workability in an uncrosslinked state, enabling mass production of excellent performance tires.

Description

타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어{TREAD RUBBER COMPOSITION AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rubber composition for a tire tread,

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로, 미가류 상태에서 가공성이 우수하며, 제동 성능과 마모 성능 및 저연비 성능을 모두 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a tire produced therefrom, which is excellent in workability in an uncrosslinked state and can improve both braking performance, wear performance and fuel consumption performance, and a rubber composition for tire tread The present invention relates to a tire manufactured by the method.

최근 승용차의 고성능화로 인해 소비자들은 타이어의 고성능화를 동시에 요구하고 있으며, 특히 내마모성, 핸들링(Handling)과 라이드(Ride) 성능, 웨트 제동성 및 저연비성을 모두 겸비하고 있는 타이어에 대한 요구로 새로운 소재의 응용이 적극적으로 검토되고 있다. Recently, due to the high performance of passenger cars, consumers are demanding high performance of tires. In particular, there is a demand for tires that have abrasion resistance, handling and riding performance, wet braking performance and low fuel consumption. Applications are actively being reviewed.

또한, 이러한 타이어의 내마모성, 제동성, 핸들링 및 라이드 성능 그리고 저연비성을 동시에 겸비한 타이어에 대한 기술 개발은 특히 재료분야에서 많이 이루어 지고 있다. 그러나 성능을 향상시키는 과정에서 컴파운드의 가공성이 악화되는 문제가 발생하므로 컴파운드의 양산을 위해서 컴파운드의 가공성을 향상시킬 필요가 있다.In addition, the development of technology for tires having both abrasion resistance, braking performance, handling and riding performance and low fuel consumption of such tires has been made particularly in the field of materials. However, since the processability of the compound deteriorates in the process of improving the performance, it is necessary to improve the processability of the compound in order to mass-produce the compound.

일반적으로 타이어의 연비 성능과 관련이 있는 회전저항을 감소시키는 기술로 보강성 충진제의 양을 줄이는 방법이 있다. 충진제의 양이 줄어들면 보강제와 보강제간의 상호 작용이 감소하여 히스테리시스 로스가 줄어듦으로 회전저항을 낮출 수 있지만, 타이어 트레드의 중요한 특성인 제동성능 및 조정 안정성능도 함께 저하되는 문제가 있다.In general, there is a method of reducing the amount of reinforcing filler by a technique of reducing the rolling resistance which is related to the fuel efficiency of a tire. If the amount of the filler is decreased, the interaction between the reinforcing agent and the reinforcing agent is reduced to reduce the hysteresis loss, thereby lowering the rolling resistance. However, the braking performance and the adjustment stability performance, which are important characteristics of the tire tread, also deteriorate.

이처럼 현재 타이어 재료 개발 기술에서 일반적으로 타이어의 마모 성능 및 연비 성능을 향상시키면, 제동 성능은 오히려 저하되는 경우가 발생하고, 타이어의 제동 성능을 향상시킬 경우 저연비 성능이 불리하게 되거나 마모 성능이 저하되는 현상을 보이기 때문에 한 가지 성능을 향상시키면서 다른 한 가지 성능의 저하를 최소화 하거나, 동시에 두 가지 성능을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있으며, 이와 더불어 양산을 위한 컴파운드 가공 기술 및 컴파운드 자체의 가공성을 향상시키는 기술 개발이 요구되고 있다.In general, in the present tire material development technology, when the abrasion performance and the fuel consumption performance of the tire are improved, the braking performance is rather lowered. When the braking performance of the tire is improved, the fuel consumption performance is deteriorated or the abrasion performance is degraded It is required to develop a technology capable of improving one performance while minimizing deterioration of one performance or improving two performance at the same time. In addition to this, it is required to develop a compound processing technique for mass production and a processability And the like.

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본 발명의 목적은 제동 성능과 마모 성능 및 저연비 성능이 우수하면서, 양산을 위한 컴파운드 가공 기술 및 컴파운드 자체의 가공성이 향상된 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread having excellent braking performance, abrasion performance and low fuel consumption performance, compound processing technology for mass production, and processability of the compound itself.

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

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용고무 조성물은 스티렌 함량이 20 내지 30 중량%, 부타디엔 내의 비닐 함량이 30 내지 50 중량%이고 회분식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR) 40 내지 70 중량부, 스티렌 함량이 30 내지 40 중량%, 부타디엔 내의 비닐 함량이 20 내지 30 중량%이고 연속식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR) 10 내지 40 중량부 및 부타디엔 고무(BR) 10 내지 30 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부와 실리카 60 내지 90 중량부를 포함하고, 상기 회분식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 말단이 친수성기로 변성되고, 분자들이 규소(Si) 또는 주석(Sn)으로 커플링 된 것을 포함한다.In order to achieve the above object, a rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention comprises 20 to 30% by weight of styrene, 30 to 50% by weight of vinyl in butadiene, Butadiene rubber (S-SBR), 40 to 70 parts by weight of styrene, 30 to 40% by weight of styrene, 20 to 30% by weight of vinyl in butadiene, 10 to 40 parts by weight of styrene-butadiene rubber (SBR) and 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber (BR), and 60 to 90 parts by weight of silica. The solution-polymerized styrene-butadiene rubber produced by the batch- Is modified with a hydrophilic group, and molecules are coupled to silicon (Si) or tin (Sn).

상기 친수성기는 알콕시 실란(Alkoxy Silane), 하이드록시기, 탄소수 3 내지 5의 알콕시기, 아민기, 카르복시기, 실란올기, 설포닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. The hydrophilic group may be any one selected from the group consisting of alkoxy silane, a hydroxyl group, an alkoxy group having 3 to 5 carbon atoms, an amine group, a carboxyl group, a silanol group, a sulfonyl group, and combinations thereof.

상기 회분식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 분자량 분포도(MWD)가 1.3 내지 1.5인 것일 수 있다. The solution-polymerized styrene-butadiene rubber produced by the batch method may have a molecular weight distribution (MWD) of 1.3 to 1.5.

상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 210 내지 250㎡/g이고, CTAB(cetyltrimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 190 내지 210㎡/g인 것 일 수 있다. The silica may have a nitrogen surface area per gram (N 2 SA) of 210 to 250 m 2 / g and a cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) adsorption specific surface area of 190 to 210 m 2 / g.

또한 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 것이다.
Further, the tire according to another embodiment of the present invention is manufactured by using the rubber composition for tire tread.

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

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 및 부타디엔 고무를 포함하는 원료고무와 실리카를 포함한다. The rubber composition for a tire tread according to one embodiment of the present invention comprises a raw rubber and a silica including a solution-polymerized styrene-butadiene rubber and a butadiene rubber.

상기 원료고무는 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(Solution-polymerized Styrene Butadiene Rubber, 이하 'S-SBR' 이라 한다), 부타디엔 고무(Butadiene Rubber, 이하 'BR' 이라 한다) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.The raw rubber is selected from the group consisting of solution-polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR), butadiene rubber (BR) and combinations thereof Can be used.

상기 S-SBR은 연속식 방법과 회분식 방법에 의하여 제조될 수 있다. The S-SBR can be produced by a continuous method and a batch method.

상기 회분식 방법에 의하여 제조된 S-SBR은 스티렌 함량이 20 내지 30중량% 이고, 부타디엔 내의 비닐 함량이 30 내지 50중량%인 것을 사용할 수 있다. 상기 범위의 회분식 방법에 의하여 제조된 S-SBR을 사용하는 경우 제동 성능을 향상시킬 수 있다. The S-SBR produced by the batch process may have a styrene content of 20 to 30% by weight and a vinyl content of 30 to 50% by weight in the butadiene. When the S-SBR manufactured by the batch method of the above range is used, the braking performance can be improved.

상기 회분식 방법에 의하여 제조된 S-SBR은 분자량 분포도(MWD)가 1.3 내지 1.5 인 것을 바람직하게 사용할 수 있고, 상기와 같이 연속식 S-SBR 대비 좁은 분자량 분포도를 갖는 회분식 방법에 의하여 제조된 S-SBR을 포함하는 경우 타이어의 회전 저항 성능 및 저연비 성능이 향상될 수 있다.The S-SBR prepared by the batch method may preferably have a molecular weight distribution (MWD) of 1.3 to 1.5. As described above, the S-SBR produced by the batch method having a narrow molecular weight distribution relative to the continuous S- When SBR is included, the rotational resistance performance and the low fuel consumption performance of the tire can be improved.

상기 회분식 방법에 의하여 제조된 S-SBR은 분자의 말단이 친수성기로 변성되고, 분자가 규소(Si) 또는 주석(Sn)으로 커플링 된 것 일 수 있다. The S-SBR prepared by the batch method may be one in which the terminal of the molecule is modified to a hydrophilic group and the molecule is coupled to silicon (Si) or tin (Sn).

상기 친수성기는 알콕시 실란(Alkoxy Silane), 하이드록시기, 탄소수 3 내지 5의 알콕시기, 아민기, 카르복시기, 실란올기, 설포닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 일 수 다. 상기 말단을 친수성기로 변성하는 경우 표면이 친수성인 실리카와 소수성인 고무간의 친화력이 높아져 실리카의 분산성을 향상되어 고무의 물성이 개선되는 효과가 있다. The hydrophilic group may be any one selected from the group consisting of alkoxy silane, a hydroxyl group, an alkoxy group having 3 to 5 carbon atoms, an amine group, a carboxyl group, a silanol group, a sulfonyl group, and combinations thereof. When the end is modified with a hydrophilic group, the affinity between silica having a hydrophilic surface and hydrophobic rubber is improved, and the dispersibility of silica is improved to improve the physical properties of the rubber.

상기 회분식 방법에 의하여 제조된 S-SBR의 분자의 말단을 친수성기로 변성시키는 방법은 본 발명의 기술 분야에서 공지된 방법에 의할 수 있다.The method of modifying the end of the molecule of the S-SBR produced by the batch method with a hydrophilic group can be performed by a method known in the art.

상기 커플링은 규소(Si) 또는 주석(Sn)으로 S-SBR의 각 분자를 연결시켜 주는 것을 의미하며, 본 발명의 기술 분야에서 공지된 방법에 의하여 수행될 수 있다. 상기 회분식 방법으로 제조된 S-SBR의 분자를 규소(Si) 또는 주석(Sn)으로 커플링 하는 경우 분자의 끝단의 수를 줄일 수 있어 히스테리시스의 낮아져 저연비 성능이 극대화 된다.The coupling means connecting each molecule of S-SBR to silicon (Si) or tin (Sn), and can be performed by a method known in the technical field of the present invention. When the molecules of the S-SBR prepared by the above batch method are coupled with silicon (Si) or tin (Sn), the number of the ends of the molecules can be reduced, thereby reducing the hysteresis and maximizing the low fuel consumption performance.

상기 연속식 방법에 의하여 제조된 S-SBR은 스티렌 함량이 30 내지 40중량% 이고, 부타디엔 내의 비닐 함량이 20 내지 30중량%인 것 일 수 있다. 상기 연속식 방법에 의하여 제조된 S-SBR은 회분식 방법에 의하여 제조된 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무에 비해 가공성이 우수한 특성이 있다.The S-SBR produced by the continuous process may have a styrene content of 30 to 40 wt% and a vinyl content of butadiene of 20 to 30 wt%. The S-SBR produced by the continuous process has superior processability compared to the solution-polymerized styrene-butadiene rubber produced by the batch process.

상기 BR은 타이어 고무 조성물에 사용되는 부타디엔 고무라면 어느 것이든 사용 할 수 있다. 상기 BR이 오일을 함유하지 않은 경우 저연비특성 및 가공성에서 유리한 효과가 있다. The BR may be any butadiene rubber used in the tire rubber composition. When the BR does not contain oil, it is advantageous in terms of low fuel consumption characteristics and processability.

상기 원료고무는 바람직하게 상기 회분식 방법에 의해 제조된 S-SBR을 40 내지 70 중량부, 상기 연속식 방법에 의해 제조된 S-SBR을 10 내지 40 중량부 및 상기 BR을 10 내지 30 중량부로 포함할 수 있다. 상기 회분식 방법에 의하여 제조된 S-SBR이 40 중량부 미만인 경우 제동 성능이 저하될 수 있고, 70 중량부를 초과하는 경우 가공성이 약화될 수 있으며, 상기 연속식 방법에 의하여 제조된 S-SBR이 10 중량부 미만인 경우 상기 고무 조성물의 가공성 및 마모성능이 약화될 수 있고, 40 중량부를 초과하는 경우 타이어의 저연비 성능이 불리해 질 수 있다. 또한 상기 BR이 10 중량부 미만인 경우 마모 성능이 저하될 수 있고, 30 중량부 초과하는 경우 고무의 강도가 비교적 약한 부타디엔 고무의 비율이 높아지기 때문에 제동 성능이 저하될 수 있다.The raw rubber preferably comprises 40 to 70 parts by weight of the S-SBR produced by the batch method, 10 to 40 parts by weight of the S-SBR produced by the continuous method, and 10 to 30 parts by weight of the BR can do. When the S-SBR prepared by the batch method is less than 40 parts by weight, the braking performance may be lowered. When the S-SBR is more than 70 parts by weight, the workability may be weakened. If the amount is less than 10 parts by weight, the processability and wear resistance of the rubber composition may be impaired. If the amount is more than 40 parts by weight, the tire may have a low fuel consumption performance. If the BR is less than 10 parts by weight, the abrasion performance may be deteriorated. If the BR is more than 30 parts by weight, the proportion of the butadiene rubber having a relatively low rubber strength may be increased.

상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 210 내지 250 ㎡/g이고, CTAB(cetyltrimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 190 내지 210㎡/g인 것 일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 범위의 실리카를 사용하는 경우 비표면적이 넓고 분산성이 좋아 타이어 고무의 내마모성 및 보강성을 증대시킬 수 있다.The silica may have a nitrogen surface area per gram (N 2 SA) of 210 to 250 m 2 / g and a CTE (cetyltrimethyl ammonium bromide) adsorption specific surface area of 190 to 210 m 2 / g, But is not limited thereto. When the silica having the above range is used, the specific surface area is wide and the dispersibility is good, so that the abrasion resistance and the reinforcing property of the tire rubber can be increased.

상기 실리카는 습식법 또는 건식법으로 제조된 것을 모두 사용할 수 있으며, 시판품으로는 울트라실 VN2(Degussa Ag사제), 울트라실 VN3(Degussa Ag사제), Z1165MP(Rhodia사제) 또는 Z165GR(Rhodia사제) 등을 사용할 수 있다.Ultrasil VN2 (manufactured by Degussa AG), Ultrasil VN3 (manufactured by Degussa AG), Z1165MP (manufactured by Rhodia) or Z165GR (manufactured by Rhodia) can be used as the commercially available products. .

상기 실리카는 원료고무 100 중량부에 대하여 60 내지 90 중량부로 포함될 수 있고, 70 내지 80 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 실리카의 함량이 90 중량부를 초과하는 경우 회전 저항 성능이 감소될 수 있으며, 60 중량부 미만인 경우 마모 성능이 불리해 질 수 있다.The silica may be contained in an amount of 60 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, and preferably 70 to 80 parts by weight. If the content of the silica exceeds 90 parts by weight, the rotational resistance performance may be reduced, and if it is less than 60 parts by weight, wear performance may be deteriorated.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 커플링제, 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 노화방지제, 연화제 또는 점착제 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 트레드용 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.The rubber composition for a tire tread may further include various additives such as an additional coupling agent, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a softening agent or a pressure- The various additives can be used as long as they are commonly used in the field to which the present invention belongs. The content thereof is not particularly limited as long as it depends on a compounding ratio used in a rubber composition for a tire tread.

상기 커플링제는 상기 실리카의 분산성 향상 시키기 위하여 포함하는 것으로 상기 커플링제는 설파이드계 커플링제, 머캅토계 커플링제, 비닐계 커플링제, 아미노계 커플링제, 글리시독시계 커플링제, 니트로계 커플링제, 클로로계 커플링제, 메타크릴계 커플링제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The coupling agent may be at least one selected from the group consisting of a sulfide coupling agent, a mercapto coupling agent, a vinyl coupling agent, an amino coupling agent, a glycidox clock coupling agent, a nitro coupling agent, Chloro-based coupling agents, methacryl-based coupling agents, and combinations thereof.

상기 설파이드계 커플링제는 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)테트라설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)테트라설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)트리설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)트리설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)트리설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)트리설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)디설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)디설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)디설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)디설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)디설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리메톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The sulfide-based coupling agent may be at least one selected from the group consisting of bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis Bis (3-trimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis 3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxy N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiourea, Carbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl Benzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl benzothiazole tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide, and combinations thereof. Lt; / RTI > group.

상기 머캅토계 커플링제는 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토토에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 비닐계 커플링제는 에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 아미노계 커플링제는 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The mercapto-based coupling agent may be at least one selected from the group consisting of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptotopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, And the like. The vinyl-based coupling agent may be any one selected from the group consisting of ethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and combinations thereof. Wherein the amino-based coupling agent is selected from the group consisting of 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3- Methoxysilane, and a combination thereof.

상기 글리시독시계 커플링제는 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 니트로계 커플링제는 3-니트로프로필트리메톡시실란, 3-니트로프로필트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 클로로계 커플링제는 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 2-클로로에틸트리메톡시실란, 2-클로로에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The glycidoxine clock coupling agent is preferably selected from the group consisting of? -Glycidoxypropyltriethoxysilane,? -Glycidoxypropyltrimethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane And a combination thereof. The nitro-based coupling agent may be any one selected from the group consisting of 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, and combinations thereof. The chloro-based coupling agent is selected from the group consisting of 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, and combinations thereof Lt; / RTI >

상기 메타크릴계 실란 화합물은 γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 디메틸메톡시실란 및 이들의 조합로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The methacrylic silane compound may be any one selected from the group consisting of? -Methacryloxypropyltrimethoxysilane,? -Methacryloxypropylmethyldimethoxysilane,? -Methacryloxypropyldimethylmethoxysilane, and combinations thereof Lt; / RTI >

상기 커플링제는 원료고무 100 중량부에 대하여 5.5 내지 8.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 커플링제의 함량이 5.5 중량부 미만일 경우 실리카와의 반응이 부족하여 고무의 가공성이 저하되거나 저연비 성능이 저하될 수 있으며, 8.5 중량부를 초과하는 경우 실리카와 고무의 상호작용이 너무 강하여 저연비 성능은 우수할 수 있으나 제동 성능이 매우 저하될 수 있다.The coupling agent may be included in an amount of 5.5 to 8.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. If the content of the coupling agent is less than 5.5 parts by weight, the reaction with silica may be insufficient to lower the workability of the rubber or deteriorate the fuel efficiency. If the amount exceeds 8.5 parts by weight, the interaction between silica and rubber is too strong, It may be excellent, but the braking performance may be very low.

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

상기 유황계 가류제는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(colloid) 황 등의 무기 가류제와, 테트라메틸티우람 디설파이드(tetramethylthiuram disulfide, TMTD), 테트라에틸티우람 디설파이드(tetraethyltriuram disulfide, TETD), 디티오디모르폴린(dithiodimorpholine) 등의 유기 가류제를 사용할 수 있다. 상기 유황 가류제로는 구체적으로 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있다. The sulfur vulcanizing agent is an inorganic vulcanizing agent such as powder sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), colloid sulfur, etc., tetramethylthiuram disulfide (TMTD) Organic vulcanizing agents such as tetraethyltriuram disulfide (TETD) and dithiodimorpholine can be used. As the sulfur vulcanizing agent, a vulcanizing agent which produces elemental sulfur or sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur and the like can be used.

상기 유기 과산화물은 벤조일퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 1,3-비스(t-부틸퍼옥시프로필)벤젠, 디-t-부틸퍼옥시-디이소프로필벤젠, t-부틸퍼옥시벤젠, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, 1,1-디부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산, n-부틸-4,4-디-t-부틸퍼옥시발레레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. The organic peroxide is selected from the group consisting of benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl cumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5- butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5- Bis (t-butylperoxypropyl) benzene, di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene, t-butylperoxybenzene, 2,4-dichlorobenzoylperoxide, 1,1- , 3,5-trimethylsiloxane, n-butyl-4,4-di-t-butylperoxyvalerate, and combinations thereof.

상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 2.5 중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.It is preferable that the vulcanizing agent is included in an amount of 0.5 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, since the raw rubber is less sensitive to heat and chemically stable.

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

상기 가류촉진제로는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 크산테이트계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamate, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, Or a combination thereof.

상기 술펜아미드계 가류촉진제로는, 예컨대 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 술펜아미드계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the sulfenamide type vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide (TBBS), N, N-dicyclohexyl -2-benzothiazyl sulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, and combinations thereof Based compound can be used.

상기 티아졸계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아질디설파이드(MBTS), 2-머캅토벤조티아졸의 나트륨염, 2-머캅토벤조티아졸의 아연염, 2-머캅토벤조티아졸의 구리염, 2-머캅토벤조티아졸의 시클로헥실아민염, 2-(2,4-디니트로페닐)머캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸4-모르폴리노티오)벤조티아졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티아졸계 화합물을 사용할 수 있다. Examples of the thiol-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole , A copper salt of 2-mercaptobenzothiazole, a cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2- (2,4-dinitrophenyl) mercaptobenzothiazole, 2- Ethyl 4-morpholinothio) benzothiazole, and combinations thereof. The thiazole-based compound may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 티우람계 가류촉진제로는, 예컨대 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티우람계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the thiuram-based vulcanization accelerator include tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipentamethylthiuram disulfide, dipentamethylthiuram monosulfide, dipentamethylene Any one of thiuram-based compounds selected from the group consisting of thiuram tetrasulfide, dipentamethylenethiuram hexasulfide, tetrabutylthiuram disulfide, pentamethylenethiuram tetrasulfide, and combinations thereof can be used.

상기 티오우레아계 가류촉진제로는, 예컨대 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티오우레아계 화합물을 사용할 수 있다. Examples of the thiourea vulcanization accelerator include thiourea compounds selected from the group consisting of thiacarbamide, diethyl thiourea, dibutyl thiourea, trimethyl thiourea, diorthotolyl thiourea, and combinations thereof. Compounds may be used.

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

상기 디티오카르밤산계 가류촉진제로는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리딘의 착염, 헥사데실이소프로필디티오카르밤산아연, 옥타데실이소프로필디티오카르밤산아연 디벤질디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르밤산피페리딘, 디메틸디티오카르밤산셀레늄, 디에틸디티오카르밤산텔루늄, 디아밀디티오카르밤산카드뮴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 디티오카르밤산계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the dithiocarbamate-based vulcanization accelerator include zinc ethylphenyldithiocarbamate, zinc butylphenyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, Zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diamidithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate, complexation of zinc with piperidinedithiocarbamate and piperidine, zinc hexadecylisopropyldithiocarbamate, octadecyl Isopropyl dithiocarbamic acid zinc zinc dibenzyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate, penta methylenedithiocarbamate, sodium selenium dimethyldithiocarbamate, diethyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate, Cadmium dithiocarbamate, and combinations thereof. The dithiocarbamic acid-based compound may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 가류촉진제로는, 예컨대 아세트알데히드-아닐린 반응물, 부틸알데히드-아닐린 축합물, 헥사메틸렌테트라민, 아세트알데히드-암모니아 반응물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 화합물을 사용할 수 있다. Examples of the aldehyde-amine type or aldehyde-ammonia type vulcanization accelerator include aldehyde selected from the group consisting of acetaldehyde-aniline reactant, butylaldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, acetaldehyde-ammonia reactant, -Amine-based or aldehyde-ammonia-based compounds may be used.

상기 이미다졸린계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물을 사용할 수 있고, 상기 크산테이트계 가류촉진제로는, 예컨대 디부틸크산토겐산아연 등의 크산테이트계 화합물을 사용할 수 있다.As the imidazoline-based vulcanization accelerator, for example, an imidazoline-based compound such as 2-mercaptoimidazoline can be used. Examples of the xanthate vulcanization accelerator include xanthates such as zinc dibutylxanthogenate Compounds may be used.

상기 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 3.5 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator may be included in an amount of 0.5 to 3.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber in order to maximize productivity improvement and rubber property enhancement through vulcanization speed promotion.

상기 가류촉진조제는 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 무기계 가류촉진조제, 유기계 가류촉진조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. The vulcanization accelerating assistant may be any one selected from the group consisting of an inorganic vulcanization accelerator aid, an organic vulcanization accelerator aid, and a combination thereof, which is used in combination with the vulcanization accelerator to complete the promoting effect thereof .

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

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

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

상기 타이어트레드용 고무 조성물은 가공성이 우수하여 고무 배합시에 연화제를 포함하지 않을 수 있으나, 통상 타이어용 고무에 사용되는 연화제를 포함할 수도 있다.The rubber composition for a tire tread is excellent in workability and may not contain a softening agent in rubber compounding, but may also include a softening agent commonly used in rubber for tires.

상기 연화제는 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위하여 또는 가황 고무의 경도를 저하시키기 위하여 고무 조성물에 첨가될 수 있다. 상기 연화제로는 가공오일(Process oil), 식물유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The softening agent may be added to the rubber composition to impart plasticity to the rubber to facilitate processing or to reduce the hardness of the vulcanized rubber. The softening agent may be selected from the group consisting of process oil, plant oil, and a combination thereof, but the present invention is not limited thereto.

상기 가공오일로는 파라핀계 가공오일, 나프텐계 가공오일, 방향족계 가공오일 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.As the processed oil, any one selected from the group consisting of paraffinic process oil, naphthenic process oil, aromatic process oil, and combinations thereof can be used.

그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 상기 방향족계 프로세스 오일에 포함된 폴리사이클릭 아로마틱 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, 이하 “PAHs”라 한다)의 함량이 3 중량% 이상일 때는 암 유발 가능성이 높은 것으로 알려진바, 상기 연화제로서 사용하는 가공오일은 상기 가공오일 전체에 대하여 PAHs 성분의 총 함량이 3 중량% 이하이고, 동점도가 95 이상(210 ℉ SUS), 연화제 내의 방향족 성분이 15 내지 30 중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37 중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58 중량%인 것을 바람직하게 사용할 수 있다. However, recently, when the content of the polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter referred to as " PAHs ") contained in the aromatic process oil is 3 wt% or more together with the increase in the environmental consciousness, , The working oil used as the softening agent has a total content of PAHs components of not more than 3 wt%, a kinematic viscosity of not less than 95 (210 S SUS), an aromatic component of 15 to 30 wt% in a softener, 27 to 37% by weight of the component and 38 to 58% by weight of the paraffin component can be preferably used.

상기 가공오일은 상기 가공오일을 포함한 타이어 트레드의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.The processed oil has favorable properties for environmental factors such as low temperature characteristics of the tire tread including the processed oil and possibility of cancer induction of PAHs while improving the fuel consumption performance.

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.Examples of the vegetable oils include vegetable oils such as castor oil, cottonseed oil, linseed oil, canola oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, pine oil, pine tar, tall oil, cone oil, rice bran oil, safflower oil, sesame oil, , Jojoba oil, macadamia nut oil, four flower oil, tung oil, and combinations thereof.

상기 연화제는 원료고무 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다. It is preferable that the softening agent is used in an amount of 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, because it improves the workability of the raw rubber.

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

상기 노화방지제로는 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) 및 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린(Poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, RD) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.Examples of the antioxidant include N- (1,3-dimethylbutyl) -N-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N- N-isopropyl-p-phenylenediamine (3PPD) and poly (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (Poly , 4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, RD), and combinations thereof.

상기 노화방지제는 노화 방지 작용 이외에 고무에 대한 용해도가 커야 하고, 휘발성이 작고 고무에 대하여 비활성이어야 하며, 가류를 저해하지 않아야 한다는 등의 조건을 고려할 때, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.Considering the conditions that the solubility of the antioxidant in addition to the anti-aging action is high, the solubility in the rubber is small, the volatility thereof is small, the solvent must be inactive to the rubber, and the vulcanization should not be inhibited, By weight.

이러한 본 발명에 따른 타이어 트레드용 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, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The rubber composition for a tire tread according to the present invention can be produced through a conventional two-step continuous production process. That is, during the finishing step in which the first stage of thermomechanical treatment or kneading and the crosslinking system are mixed at a maximum temperature of 110 to 190 占 폚, preferably at a high temperature of 130 to 180 占 폚, typically less than 110 占 폚, And a second step of mechanical treatment at a low temperature of 40 to 100 DEG C in a suitable mixer, but the present invention is not limited thereto.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 트레드(트레드 캡 및 트레드 베이스) 에 한정되지 않고, 타이어를 구성하는 다양한 고무 구성 요소에 포함될 수 있다. 상기 고무 구성 요소로는 사이드월, 사이드월 삽입물, 에이펙스(apex), 채퍼(chafer), 와이어 코트 또는 이너라이너 등을 들 수 있다.The rubber composition for a tire tread is not limited to a tread (a tread cap and a tread base) but may be included in various rubber components constituting the tire. Said rubber components include sidewalls, sidewall inserts, apex, chafer, wire coat or inner liner.

이러한 타이어 트레드용 고무 조성물은 사계절용으로 사용할 수 있으나, 바람직하게 여름용으로 사용할 수 있다. 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 저연비 성능을 강화시키고 이와 동시에 제동성능 및 조향 성능을 유지시킴으로써 사계절용에서 요구하는 눈길에서의 제동 성능이나 마모 성능보다는 여름용 타이어 트레드의 주 요구 성능인 연비, 젖은 노면 제동, 고속 주행시 조향 성능에 최적화된 여름용 타이어 트레드 고무 조성물로 유리한 효과가 있다.The rubber composition for tire tread can be used for four seasons, but it can be preferably used for summer. The rubber composition for a tire tread enhances the low fuel consumption performance and at the same time maintains the braking performance and the steering performance, so that the braking performance and the wear performance at the snowy roads required for the four seasons are more important than the main required performance of the summer tire tread, There is an advantageous effect in the summer tire tread rubber composition optimized for steering performance at high speed.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된다. 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조하는 방법은 종래에 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.A tire according to another embodiment of the present invention is manufactured using the rubber composition for the tire tread. The method of manufacturing a tire using the rubber composition for a tire tread may be any method conventionally used for manufacturing a tire, and a detailed description thereof will be omitted herein.

상기 타이어는 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있으며, 레디얼 타이어인 것이 바람직하다.The tires may be automobile tires, racing tires, airplane tires, agricultural tires, off-the-road tires, truck tires or bus tires. Further, the tire may be a radial tire or a bias tire, and preferably a radial tire.

본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물에 의하는 경우 미가류 상태에서의 가공성이 우수하고, 가류 상태에서의 제동 성능, 마모 성능 및 회전 저항 특성이 모두 향상되어, 상기 상충적인 특성이 모두 우수한 타이어를 양산 할 수 있다.The rubber composition for a tire tread according to the present invention is excellent in workability in an uncrosslinked state and improved in braking performance, wear resistance and rotational resistance characteristics in a vulcanized state, can do.

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. 이때 본 명세서 전체에 걸쳐 언급되는 %는 특별히 언급하지 않는 한 중량%를 의미한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. The percentages referred to throughout this specification are by weight unless otherwise stated.

[[ 제조예Manufacturing example : 고무 조성물의 제조]: Preparation of rubber composition]

하기 표1 및 2와 같은 조성을 이용하여 실시예 및 비교예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐으며, 구체적으로 각 조성물을 반바리 믹서에서 혼합하여 마스터 배치를 제조한 후, 개방형 2축 롤밀에서 혼합 고무를 제조하여 고무 시편을 제조하였다.Rubber compositions for tire treads according to Examples and Comparative Examples were prepared using the compositions shown in Tables 1 and 2 below. The preparation of the rubber composition was in accordance with the usual production method of the rubber composition. Specifically, each composition was mixed in a Banbury mixer to prepare a master batch, and a rubber specimen was prepared by preparing a mixed rubber in an open type two- .

조성(중량부)Composition (parts by weight) 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 S-SBR 1(1) S-SBR 1 (1) 7070 4040 5555 6060 6060 S-SBR 2(2) S-SBR 2 (2) 1010 4040 2525 2020 2020 BR(3) BR (3) 2020 2020 2020 2020 2020 실리카 1(4) Silica 1 (4) -- -- -- -- -- 실리카 2(5) Silica 2 (5) 8080 8080 8080 8080 7070 커플링제(6) Coupling agent (6) 6.46.4 6.46.4 6.46.4 6.46.4 6.46.4 산화아연Zinc oxide 3.03.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 스테아린산Stearic acid 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 가류제(유황)Vulcanizing agent (sulfur) 1.751.75 1.751.75 1.751.75 1.751.75 1.751.75 가류촉진제 1(7) Vulcanization accelerator 1 (7) 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 가류촉진제 2 (8) Vulcanization accelerator 2 (8) 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0

조성(중량부)Composition (parts by weight) 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 S-SBR 1(1) S-SBR 1 (1) 8080 -- 7070 7070 3030 -- S-SBR 2(2) S-SBR 2 (2) -- 8080 -- 55 4040 4040 BR(3) BR (3) 2020 2020 3030 2525 3030 6060 실리카 1(4) Silica 1 (4) 8080 8080 -- -- -- -- 실리카 2(5) Silica 2 (5) -- -- 8080 8080 8080 8080 커플링제(6) Coupling agent (6) 6.46.4 6.46.4 6.46.4 6.46.4 6.46.4 6.46.4 산화아연Zinc oxide 3.03.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 3.03.0 스테아린산Stearic acid 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 가류제(유황)Vulcanizing agent (sulfur) 1.751.75 1.751.75 1.751.75 1.751.75 1.751.75 1.751.75 가류촉진제 1(7) Vulcanization accelerator 1 (7) 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 가류촉진제 2(8) Vulcanization accelerator 2 (8) 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0

(1) S-SBR 1: 스티렌 함량이 20 내지 30중량%, 부타디엔 내의 비닐 함량이 30 내지 50중량%인 회분식 방법에 의해 제조되었으며, 분자들이 규소(Si) 또는 주석(Sn)에 의해 커플링이 되었으며 말단이 친수성기로 변성된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR).(1) S-SBR 1: was prepared by a batch method in which the styrene content was 20 to 30 wt% and the vinyl content in the butadiene was 30 to 50 wt%, and the molecules were coupled by silicon (Si) or tin (Sn) (S-SBR), which has been modified with a hydrophilic group at its terminal.

(2) S-SBR 2: 스티렌 함량이 30 내지 40중량%, 부타디엔 내의 비닐 함량이 20 내지 30중량%인 연속식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR).(2) S-SBR 2: solution polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR) produced by the continuous process wherein the styrene content is 30 to 40 wt% and the vinyl content in the butadiene is 20 to 30 wt%.

(3) BR: 부타디엔 고무(3) BR: Butadiene rubber

(4) 실리카 1: 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA) 170 ㎡/g, CTAB값 160 ㎡/g 인 침강성 실리카. (4) Silica 1: A settable silica having a nitrogen surface area per gram (N 2 SA) of 170 m 2 / g and a CTAB value of 160 m 2 / g.

(5) 실리카 2: 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA) 235 ㎡/g이고, CTAB값이 200 ㎡/g인 침강성 실리카.(5) Silica 2: Settling silica having a nitrogen surface area per gram (N 2 SA) of 235 m 2 / g and a CTAB value of 200 m 2 / g.

(6) 커플링제: Si69, 데구사제품.(6) Coupling agent: Si69, manufactured by Degussa.

(7) 가류촉진제1: CBS(N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드)(7) Vulcanization accelerator 1: CBS (N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide)

(8) 가류촉진제2: DPG(디페닐구아니딘)
(8) Vulcanization accelerator 2: DPG (diphenylguanidine)

[[ 실험예Experimental Example : 고무의 물성 평가]: Evaluation of physical properties of rubber]

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

(1) 무니점도(ML1+4(125℃)(1) Mooney viscosity (ML1 + 4 (125 DEG C)

무니점도는 미가류 고무의 점도를 나타내는 값으로 수치가 낮을수록 미가류 고무의 가공성이 우수한 것을 나타내며, ASTM 규격 D1646에 의해 측정하였다.The Mooney viscosity is a value indicating the viscosity of the unvulcanized rubber. The lower the numerical value, the better the workability of the unvulcanized rubber and measured by ASTM standard D1646.

(2) 경도(2) Hardness

경도는 조정 안정성을 나타내는 것으로 수치가 높을수록 조정 안정성능이 우수한 것을 나타내며, DIN 53505에 의해 측정하였다The hardness indicates the adjustment stability, and the higher the value, the better the adjustment stability performance, which was measured according to DIN 53505

(3) 300% 모듈러스 및 신장율(3) 300% modulus and elongation

300% 모듈러스와 신장율은 수치가 높을수록 인장특성이 우수함을 나타내고, 내마모도는 값이 클수록 내마모 성능이 우수함을 나타내며,ISO 37 규격에 의해 측정하였다. 이때 신장률은 파단시 신장률을 의미하는 것으로 인장 시험기에서 시험편이 끊어질 때까지의 Strain 값을 %로 나타내는 방법으로 측정하였다.The 300% modulus and elongation percentage indicate higher tensile properties as the numerical value increases, and the higher the value of the wear resistance, the better the abrasion resistance performance, measured according to the ISO 37 standard. The elongation at this time means the elongation at break, which is measured by a method in which the strain value until the test piece is broken in a tensile tester expressed as a percentage.

(4) 내마모도(4) Wear resistance

람본 마모도(Lambourn abrasion tester)이다. 이때 비교예1을 기준으로 지수화하여 나타내었다.It is a Lambourn abrasion tester. At this time, the results are indexed based on Comparative Example 1.

(5) 점탄성(5) Viscoelasticity

RDS 측정기를 사용하여 0.1% 변형(strain)에 10Hz Frequency하에서 - 60℃에서 80℃까지 tan δ를 측정하였다. 이때, 0℃ tanδ는 제동 특성을 나타내는 것으로 수치가 높을수록 제동성능이 우수함을 나타내며, 60℃ tanδ는 회전저항 특성을 나타내는 것으로서 수치가 낮을수록 성능이 우수함을 나타낸다. Using an RDS meter, tan δ was measured at 60 ° C to 80 ° C under 0.1Hz strain at 10Hz frequency. At this time, the 0 ° C tan δ indicates the braking performance. The higher the value, the better the braking performance. The 60 ° τ tan δ indicates the rotational resistance characteristic, and the lower the value, the better the performance.

무니점도
(125℃)
Mooney viscosity
(125 DEG C)
경도
(Shore A)
Hardness
(Shorea)
300%모듈러스(Mpa)300% modulus (Mpa) 신장율
(%)
Elongation rate
(%)
내마모도
(Index)
Wear resistance
(Index)
0℃ tanδ0 deg. 60℃ tanδ60 deg.
실시예1Example 1 8585 7070 11.211.2 479479 117117 0.3010.301 0.0800.080 실시예2Example 2 8282 6868 13.213.2 435435 115115 0.3070.307 0.0950.095 실시예3Example 3 7171 6767 12.512.5 471471 123123 0.3210.321 0.1120.112 실시예4Example 4 7676 7070 14.714.7 453453 125125 0.3170.317 0.0820.082 실시예5Example 5 7878 7070 13.913.9 462462 132132 0.3050.305 0.0750.075 비교예1Comparative Example 1 9191 6868 15.715.7 375375 100100 0.2870.287 0.0890.089 비교예2Comparative Example 2 8888 6767 10.710.7 489489 105105 0.3150.315 0.1320.132 비교예3Comparative Example 3 9292 6565 13.613.6 420420 112112 0.2750.275 0.0910.091 비교예4Comparative Example 4 8282 6666 12.712.7 432432 105105 0.2850.285 0.0930.093 비교예5Comparative Example 5 8686 6666 13.413.4 452452 107107 0.3070.307 0.1210.121 비교예6Comparative Example 6 8585 6969 14.114.1 382382 118118 0.2510.251 0.0830.083

상기 표3을 참조하면, 본 발명에 따라 회분식 방식으로 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무와 연속식 방식으로 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 사용한 실시예1 내지 5의 고무 조성물의 경우에는 회분식과 연속식 방식을 각각 단독으로 사용한 비교예1 및 2의 고무 조성물과 비교하여 회전 저항 성능과 제동성능이 향상되었다. 특히 실시예4,5의 경우 현저히 우수한 회전저항 성능과 높은 젖은 노면 제동 성능(Wet Grip)을 나타내는 것을 확인하였다.Referring to Table 3, in the case of the rubber compositions of Examples 1 to 5 using the solution-polymerized styrene-butadiene rubber produced in a batch manner and the solution-polymerized styrene-butadiene rubber produced in a continuous manner according to the present invention, The rotational resistance performance and the braking performance were improved as compared with the rubber compositions of Comparative Examples 1 and 2 which used the continuous type alone. In particular, it was confirmed that Examples 4 and 5 exhibit remarkably excellent rolling resistance performance and high wet road surface braking performance (wet grip).

비교예2 내지 5의 경우 비교예1 보다 마모도가 개선된 결과를 보였으나 이는 높은 부타디엔 고무의 함량 때문인 것으로 판단된다. 비교예1의 경우 회전저항 성능은 비교적 우수하나 제동 성능이 현저히 저하되는 것을 확인하였다. 비교예3 및 4의 고무조성물의 경우 연속식 방식으로 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 사용하지 않거나 미달하게 사용한 경우, 고무조성물의 가공성이 저하되는 것을 확인하였다. 또한, 비교예5의 회분식 방식으로 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 미달하여 사용한 경우 타이어의 저연비 성능이 저하되는 것을 확인하였고, 비교예6의 경우는 연속식 방식으로 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무와 부타디엔 고무를 사용하였을 때는 젖은 노면 제동 성능이 낮아지는 결과를 보였다.
In Comparative Examples 2 to 5, the wear resistance was improved as compared with Comparative Example 1. However, it is considered that the content of butadiene rubber is high. In the case of Comparative Example 1, it was confirmed that the rotational resistance performance was comparatively excellent but the braking performance remarkably decreased. In the case of the rubber compositions of Comparative Examples 3 and 4, it was confirmed that the processability of the rubber composition was lowered when the solution-polymerized styrene-butadiene rubber prepared by the continuous method was not used or used in a lesser extent. In addition, it was confirmed that when the solution-polymerized styrene-butadiene rubber produced by the batch method of Comparative Example 5 was used in a short time, the fuel-efficiency of the tire was lowered. In Comparative Example 6, the solution polymerization styrene-butadiene When rubber and butadiene rubber were used, wet road surface braking performance was lowered.

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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (5)

스티렌 함량이 20 내지 30 중량%, 부타디엔 내의 비닐 함량이 30 내지 50 중량%이고 회분식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR) 55 내지 60 중량부, 스티렌 함량이 30 내지 40 중량%, 부타디엔 내의 비닐 함량이 20 내지 30 중량%이고 연속식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(S-SBR) 10 내지 20 중량부 및 부타디엔 고무(BR) 20 내지 30 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부, 그리고
실리카 60 내지 90 중량부를 포함하며,
상기 회분식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 말단이 친수성기로 변성되고, 분자들이 규소(Si) 또는 주석(Sn)으로 커플링 된 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
55 to 60 parts by weight of a solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR) produced by a batch method with a styrene content of 20 to 30% by weight, a vinyl content of butadiene of 30 to 50% by weight, a styrene content of 30 to 40 wt% %, A raw material comprising 20 to 30 parts by weight of vinyl in the butadiene and 10 to 20 parts by weight of a solution-polymerized styrene-butadiene rubber (S-SBR) produced by the continuous method and 20 to 30 parts by weight of a butadiene rubber (BR) 100 parts by weight of rubber, and
60 to 90 parts by weight of silica,
Wherein the solution-polymerized styrene-butadiene rubber produced by the batch method is modified at the terminal to a hydrophilic group and the molecules are coupled to silicon (Si) or tin (Sn).
제1항에 있어서,
상기 친수성기는 알콕시 실란(Alkoxy Silane), 하이드록시기, 탄소수 3 내지 5의 알콕시기, 아민기, 카르복시기, 실란올기, 설포닐기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrophilic group is any one selected from the group consisting of alkoxy silane, a hydroxyl group, an alkoxy group having 3 to 5 carbon atoms, an amine group, a carboxyl group, a silanol group, a sulfonyl group, Rubber composition.
제1항에 있어서,
상기 회분식 방법에 의해 제조된 용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 분자량 분포도(MWD)가 1.3 내지 1.5인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the solution polymerized styrene-butadiene rubber produced by the batch method has a molecular weight distribution (MWD) of 1.3 to 1.5.
제1항에 있어서,
상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 210 내지 250㎡/g이고, CTAB(cetyltrimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 190 내지 210㎡/g인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the silica has a nitrogen surface area per gram (N 2 SA) of 210 to 250 m 2 / g and a CTET (cetyltrimethyl ammonium bromide) adsorption specific surface area of 190 to 210 m 2 / g. Composition.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.A tire produced by using the rubber composition for a tire tread according to any one of claims 1 to 4.
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