KR101883341B1 - Tire tread rubber composition with high wear - Google Patents

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KR101883341B1 KR1020160141002A KR20160141002A KR101883341B1 KR 101883341 B1 KR101883341 B1 KR 101883341B1 KR 1020160141002 A KR1020160141002 A KR 1020160141002A KR 20160141002 A KR20160141002 A KR 20160141002A KR 101883341 B1 KR101883341 B1 KR 101883341B1
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Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 사용하여 제조되는 공기입 타이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 말단이 실란으로 개질된 용액중합 스타이렌 부타디엔 고무, 오일이 포함된 용액중합 스타이렌 부타디엔 고무, 네오디움 부타디엔 고무를 원료고무로 선택하고, 서로 다른 두 종류의 실리카 및 카본블랙의 비율변경 및 특정 점착제의 특정 비율로의 사용을 통하여 내마모성능을 향상시키는 동시에 구름저항 및 제동성능이 우수한 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 사용하여 제조되는 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a pneumatic tire produced using the rubber composition. More particularly, the present invention relates to a solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a terminal modified with a silane, a solution-polymerized styrene-butadiene rubber containing an oil, A rubber for tire tread excellent in rolling resistance and braking performance while improving the abrasion resistance performance by changing the ratio of two different types of silica and carbon black and using the specific pressure-sensitive adhesive in a specific ratio by selecting dium butadiene rubber as raw material rubber And a tire produced using the composition.

Description

고 내마모성 타이어 트레드용 고무 조성물{TIRE TREAD RUBBER COMPOSITION WITH HIGH WEAR}Technical Field [0001] The present invention relates to a rubber composition for a high wear resistance tire tread,

본 발명은 구름저항성능이 우수하면서도, 내마모성과 젖은 노면에서의 제동성능이 우수하게 유지되는 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 사용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread excellent in rolling resistance performance and excellent in abrasion resistance and braking performance on a wet road surface, and a tire manufactured using the rubber composition.

현대사회는 산업혁명 이후 비약적인 발전을 거듭했다. 그 예로, 자동차가 운송수단으로 대중화되어 인간의 삶은 한층 편리해졌다. 그러나 석탄 및 석유연료의 사용으로 대기/수질/토양 환경이 심각하게 오염되고 있다.Modern society has made remarkable progress since the Industrial Revolution. For example, automobiles have become popular as a means of transportation, making human life more convenient. However, the use of coal and petroleum fuel is seriously polluting the atmosphere / water quality / soil environment.

환경을 보호하기 위해 전 산업분야에서 오염물질을 줄이기 위한 연구결과가 발표되고 있으며 이는 타이어 산업도 예외가 아니다. 실제로 자동차 연비에 타이어의 구름저항이 미치는 영향은 약 15%에 달한다. 때문에 승용차용 타이어 개발은 이 구름저항을 최소화하는 방향으로 진행되고 있다.To protect the environment, research results have been published to reduce pollutants in all industries, including the tire industry. In fact, the impact of tire rolling resistance on automobile fuel economy is about 15%. Therefore, the development of tires for passenger cars is proceeding to minimize this rolling resistance.

한편, 타이어 기술에는 매직 트라이앵글이라는 오랜 이론이 있다. 마모, 구름저항(연비), 제동력의 3대 요소 중 하나를 키우면 다른 성능이 하락하여, 결과적으로 전체적 성능은 동일하게 유지된다는 이론이다. 따라서 현재의 컴파운드 엔지니어링은 이러한 3대 요소를 최적화시키기 위하여 다양한 신재료를 적용하고 있다.On the other hand, tire technology has a long theory of a magic triangle. It is the theory that raising one of the three factors of wear, rolling resistance (fuel economy) and braking force causes the other performance to drop, resulting in the same overall performance. Therefore, current compound engineering is applying various new materials to optimize these three factors.

한국공개특허공보 제10-2014-0175782호에는, 타이어 트레드용 고무 조성물 배합 시 실리카와 상호작용을 높이는 thiol로 관능화 한 아라미드 섬유를 사용하고 있으나, 아라미드 섬유 자체의 강한 수소결합로 인한 높은 인장강도/낮은 내피로성 및 불균일한 분산성으로 인해 실제 적용에는 한계가 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0175782 discloses an aramid fiber functionalized with thiol which enhances interaction with silica when a rubber composition for a tire tread is mixed. However, since a high tensile strength due to strong hydrogen bonding of the aramid fiber itself / Due to low fatigue resistance and uneven dispersibility, practical applications are limited.

한국공개특허공보 제10-2014-0175782호Korean Patent Publication No. 10-2014-0175782

본 발명의 목적은 내마모성을 향상시키며 구름저항, 제동력이 최적화된 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire tread having improved anti-wear properties and optimized rolling resistance and braking force.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 말단이 실란으로 개질된 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 60~80 중량부, 중량평균 분자량 1,000,000 이상의 오일을 함유하고, 말단이 실란으로 개질된 제2 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 20~40 중량부 및 시스 함량이 90~98 중량%이고 말단이 실란으로 변성된 네오디엄 부타디엔 고무 10~30 중량부를 포함하는 원료고무; 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 제1실리카 및 제2실리카가 혼합된 혼합 실리카 30~80 중량부, 보조 충진제 5~15 중량부, 실란 커플링제 5~15중량부 및 점착제 5~15중량부를 포함한다.In order to achieve the above object, the rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention comprises 60 to 80 parts by weight of a first solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a terminal modified with silane, an oil having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more, 20 to 40 parts by weight of a second solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a terminal modified with silane, and 10 to 30 parts by weight of neodymium butadiene rubber having a sheath content of 90 to 98% by weight and a terminal modified with silane; 30 to 80 parts by weight of mixed silica in which the first silica and the second silica are mixed, 5 to 15 parts by weight of the auxiliary filler, 5 to 15 parts by weight of the silane coupling agent, and 5 to 15 parts by weight of the pressure- do.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 20~45 중량%, 비닐 함량이 50~60 중량% 이고, 유리전이온도(Tg)가 -20 ~ -45 ℃일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first solution-polymerized styrene-butadiene rubber has a styrene content of 20 to 45 wt%, a vinyl content of 50 to 60 wt%, a glass transition temperature (Tg) of -20 to -45 Lt; 0 > C.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제2용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 20~45 중량%, 비닐 함량이 50~60 중량%, 오일 함량이 20~40 중량%이고, 유리전이온도(Tg)가 -20 ~ -45 ℃일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second solution-polymerized styrene-butadiene rubber has a styrene content of 20 to 45% by weight, a vinyl content of 50 to 60% by weight, an oil content of 20 to 40% (Tg) of from -20 to -45 < 0 > C.

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본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 실리카는 질소흡착 비표면적이 175~275m2/g이고 CTAB 표면적이 175~275m2/g인 제1실리카 및 질소흡착 비표면적이 100~175m2/g이고 CTAB 표면적이 100~175m2/g인 제2실리카가 60~90:40~10의 중량비로 혼합된 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the silica has a first silica having a nitrogen adsorption specific surface area of 175 to 275 m 2 / g and a CTAB surface area of 175 to 275 m 2 / g and a nitrogen specific surface area of 100 to 175 m 2 / g And a second silica having a CTAB surface area of 100 to 175 m 2 / g is mixed at a weight ratio of 60 to 90: 40 to 10.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 실란 커플링제는 3-옥타노일싸이오프로필트리에톡시실란(NXT)이고, 실리카 100 중량부에 대하여 5 ~ 15 중량부로 포함될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the silane coupling agent is 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane (NXT), and may be included in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of silica.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 보조 충진제는 카본블랙, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔, 클레이, 산화티탄, 중석, 탈크, 탄산칼슘, 층상실리케이트, 하이드로탈사이트로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the auxiliary filler is selected from the group consisting of carbon black, syndiotactic-1,2-polybutadiene, clay, titanium oxide, talc, talc, calcium carbonate, layered silicate, hydrotalcite Lt; / RTI >

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 보조 충진제는 질소흡착 비표면적이 30 내지 300 m2/g이고, DBP 흡유량이 50 내지 150ml/100g의 카본블랙일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the auxiliary filler may be carbon black having a nitrogen adsorption specific surface area of 30 to 300 m 2 / g and a DBP oil absorption of 50 to 150 ml / 100 g.

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

본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 내마모성을 향상시키는 동시에 구름저항과 제동력이 최적화된 타이어를 제공할 수 있다. The rubber composition for a tire tread of the present invention can provide a tire having improved anti-wear properties and optimized rolling resistance and braking force.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은, 말단이 실란으로 개질된 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 1) 60~80 중량부, 중량평균 분자량 1,000,000 이상의 오일을 함유하고, 말단이 실란으로 개질된 제2 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 2) 20~40 중량부 및 시스 함량이 90~98 중량%이고 말단이 실란으로 변성된 네오디엄 부타디엔 고무(BR 1) 10~30 중량부를 포함하는 원료고무; 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 제1실리카 및 제2실리카가 혼합된 혼합 실리카 30~80 중량부, 보조 충진제 5~15 중량부, 실란 커플링제 5~15중량부 및 점착제 5~15 중량부를 포함한다.A rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention comprises 60 to 80 parts by weight of a first solution polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 1) having a terminal modified with silane, an oil having a weight average molecular weight of 1,000,000 or more, 20 to 40 parts by weight of a second solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 2) modified with the silane, 10 to 30 parts by weight of neodymium butadiene rubber (BR 1) having a sheath content of 90 to 98% A raw rubber including a part; 30 to 80 parts by weight of mixed silica in which the first silica and the second silica are mixed, 5 to 15 parts by weight of the auxiliary filler, 5 to 15 parts by weight of the silane coupling agent, and 5 to 15 parts by weight of the pressure- do.

상기 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 1)는 스티렌 함량이 20~ 45 중량%, 비닐 함량이 50~60 중량%이고, 유리전이온도(Tg)가 -20 ~ -40℃인 것이 바람직하다. 말단이 실란으로 개질된 제1 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무를 사용하는 경우 실리카와 반응성이 개선되어 마모성능 및 회전저항성능이 향상될 수 있다.The first solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 1) preferably has a styrene content of 20 to 45 wt%, a vinyl content of 50 to 60 wt%, and a glass transition temperature (Tg) of -20 to -40 ° C . When the first solution-polymerized styrene-butadiene rubber in which the terminal is modified with silane is used, the reactivity with silica can be improved, and the wear performance and the rotation resistance performance can be improved.

상기 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무의 스티렌 함량이 20 중량% 미만이면 Wet성능이 하락되고, 45 중량%를 초과하는 경우에는 마모성능이 하락되는 문제가 있다. 또한, 유리전이온도가 상기 범위를 벗어날 경우에는 Snow 성능이 떨어지는 문제가 생길 수 있다.If the styrene content of the first solution-polymerized styrene-butadiene rubber is less than 20% by weight, the wet performance deteriorates. If the styrene content exceeds 45% by weight, the abrasion performance is deteriorated. In addition, when the glass transition temperature is out of the above range, the snow performance may deteriorate.

상기 오일을 함유한 제2 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 2)는 스티렌 함량이 20~45 중량%, 비닐 함량이 50~60 중량%, 오일 함량이 20~40 중량%이고, 중량평균 분자량이 500,000~1,500,000이고, 유리전이온도(Tg)가 -20 ~ -40℃인 것이 바람직하다.The second solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 2) containing the oil has a styrene content of 20 to 45% by weight, a vinyl content of 50 to 60% by weight, an oil content of 20 to 40% by weight, 500,000 to 1,500,000, and a glass transition temperature (Tg) of -20 to -40 占 폚.

상기 오일은 TDAE(Treated distillate aromatic extract)오일이고, 오일이 함유된 제2 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 사용하는 경우 배합효율이 좋고 Sheet 표면에 유리하다. 따라서, 오일의 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 배합효율이 낮을 수 있고, 40 중량%를 초과하면 마모하락의 문제가 있다.The oil is TDAE (Treated distillate aromatic extract) oil, When the second solution-polymerized styrene-butadiene rubber containing oil is used, the compounding efficiency is good and it is advantageous on the surface of the sheet. Therefore, when the content of oil is less than 20% by weight, the blending efficiency may be low, while when it is more than 40% by weight, there is a problem of wear drop.

상기 제2 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무의 스티렌 함량이 20 중량% 미만일 때는 Wet Grip의 문제가 있고, 45 중량%를 초과하면 마모하락의 문제가 있다. 또한, 유리전이온도가 상기 범위를 초과하면 Snow 성능에 있어 불리하다.When the styrene content of the second solution polymerized styrene-butadiene rubber is less than 20% by weight, there is a problem of wet grip. When the styrene content is more than 45% by weight, there is a problem of wear drop. Also, when the glass transition temperature exceeds the above range, it is disadvantageous in terms of snow performance.

상기 부타디엔 고무는 말단이 Silane으로 변성 처리되어 실리카와 반응성이 우수하여 마모성능 및 회전저항 성능에 유리할 수 있다.The butadiene rubber may be modified with silane to have excellent reactivity with silica, which may be advantageous in abrasion resistance and rotational resistance.

상기 실리카는 질소흡착 비표면적(Nitrogen surface area per gram)이 175 ~ 230m2/g이고 CTAB(Cetyl trimethyl ammonium bromide) 표면적이 175~230m2/g인 제1실리카 및 질소흡착 비표면적이 100~175m2/g이고 CTAB이 100~175m2/g인 제2실리카가 60~90:40~10의 중량비로 혼합된 것을 사용하는 것이 바람직하다.The silica has a first silica having a nitrogen adsorption specific surface area of 175 to 230 m 2 / g and a CTAB (Cetyl trimethyl ammonium bromide) surface area of 175 to 230 m 2 / g and a nitrogen specific surface area of 100 to 175 m 2 / g and a second silica having a CTAB of 100 to 175 m 2 / g in a weight ratio of 60 to 90: 40 to 10 is preferably used.

상기 실리카는 충진재로 사용되며, 원료고무 100중량부에 대하여, 서로 다른 2종의 실리카를 혼합하여 30~130중량부를 사용하는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 75 중량부를 사용할 수 있다. 이때 혼합된 제1실리카 및 제2실리카는 각각 1~9:1~9의 중량비로 사용할 수 있지만, 가장 바람직하게는 7:3의 중량비로 사용할 수 있다.The silica is used as a filler, and it is preferable to use 30 to 130 parts by weight, and most preferably 75 parts by weight, of 100 parts by weight of raw rubber by mixing two different kinds of silica. At this time, the mixed first and second silica may be used in a weight ratio of 1 to 9: 1 to 9, respectively, but most preferably in a weight ratio of 7: 3.

상기 실리카의 질소흡착 비표면적이 100m2/g 미만의 경우 타이어 트레드 고무 보강용으로써 보강성능이 하락할 수 있으며, 230m2/g 초과의 경우 가공성 및 분산성에서 불리할 수 있다. 또한, CTAB 값이 상기 범위를 초과하는 경우에는 가공성 및 분산의 문제가 있다.When the nitrogen adsorption specific surface area of the silica is less than 100 m < 2 > / g, the reinforcing performance may be lowered for reinforcing tire tread rubber. If it exceeds 230 m < 2 > / g, the workability and dispersibility may be disadvantageous. In addition, when the CTAB value exceeds the above range, there is a problem of workability and dispersion.

본 발명에서 사용되는 실리카는 습식법 또는 건식법으로 제조된 것을 모두 사용할 수 있으며, 시판품으로는 Z1165MP(Rhodia), Z165GR(Rhodia), ZEOSIL-115Gr(Solvay), ZEOSIL-1115MP(Solvay), Z-115(산동금능), ZEOSIL Premium-200MP(Rhodia), BET 200(Rhodia), BET 115(Rhodia) 또는 Tokusil 200G(OSC)으로 이루어진 군에서 선택되는 2 이상의 실리카를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 제1실리카는 마모성능이 우수한 BET 200 계열을 사용하고 상기 제2실리카는 Wet/RR 성능이 우수한 BET 115 계열의 실리카를 사용할 수 있다.The silica used in the present invention may be any of those prepared by a wet method or a dry method and commercially available products include Z1165MP (Rhodia), Z165GR (Rhodia), ZEOSIL-115Gr (Solvay), ZEOSIL-1115MP It is preferable to use two or more silicas selected from the group consisting of ZEOSIL Premium-200MP (Rhodia), BET 200 (Rhodia), BET 115 (Rhodia) or Tokusil 200G (OSC) The first silica uses BET 200 series having excellent abrasion performance and the second silica can use BET 115 series silica having excellent wet / RR performance.

상기 실란 커플링제는 OFS-6940(DOW CORNING), HP-669(HUNHPAI CHEMISTRY), Si-69(오리온 엔지니어드 카본), JH S69(ZINGZHOU JIANGHAN) 또는 NXT(MOMENTIVE)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 3-옥타노일싸이오프로필트리에톡시실란(NXT)를 사용할 수 있다. The silane coupling agent may be at least one selected from the group consisting of OFS-6940 (DOW CORNING), HP-669 (HUNHPAI CHEMISTRY), Si-69 (Orion Engineered Carbon), JH S69 (ZINGZHOU JIANGHAN) or NXT , And most preferably, 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane (NXT) can be used.

상기 3-옥타노일싸이오프로필트리에톡시실란(NXT)을 사용하는 경우 기존 실란(Si69(Tetra Sulfide), Si75(Di Sulfide))대비 Sulfur함량이 낮아, Scorch 안정성이 우수하여 고온 배합이 가능하며 Silanization 효율이 우수하여 마모 및 회전저항 성능에 유리하다.When 3-octanoyl thiopropyl triethoxysilane (NXT) is used, the sulfur content is low compared to the existing silane (Si69 (Tetra Sulfide) and Si75 (Di Sulfide)), Silanization efficiency is excellent, which is advantageous for wear and rotation resistance performance.

본 발명에서, 실란 커플링제의 함량이 5 중량부 미만이면 실리카와 반응율이 하락하여 마모성능 및 회전저항성능 하락의 문제가 있고, 15 중량부를 초과하면 제조원가 상승의 문제가 있으므로 상기 실란 커플링제는 실리카 100 중량부에 대하여 5~15 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 6~7 중량부가 사용될 수 있다.In the present invention, when the content of the silane coupling agent is less than 5 parts by weight, the reaction rate with silica is lowered and the wear performance and the rotational resistance performance deteriorate. When the content of the silane coupling agent exceeds 15 parts by weight, Preferably 5 to 15 parts by weight, and most preferably 6 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin composition.

본 발명에 따른 고무 조성물에 있어서, 상기 보조 충진제는 카본블랙, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔, 클레이, 산화티탄, 중석, 탈크, 탄산칼슘, 층상실리케이트, 하이드로탈사이트로 이루어진 군에서 하나 이상을 사용할 수 있지만, 카본블랙을 사용하는 것이 가장 바람직하다.In the rubber composition according to the present invention, the auxiliary filler is one selected from the group consisting of carbon black, syndiotactic-1,2-polybutadiene, clay, titanium oxide, talc, talc, calcium carbonate, layered silicate, hydrotalcite Or more can be used, but it is most preferable to use carbon black.

상기 카본블랙은 HP130(=N103), N110, N115, N121, N125, N134, N135, N220, N231, N234, N242, N293, N299, N315, N326, N330, N332, N335, N339, N343, N347, N351, N356, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990 및 N991 로 이루어진 군에서 하나 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 다만, 카본블랙은 질소흡착 비표면적 30 내지 300m2/g, DBP(n-dibutyl phthalate) 흡유량이 50 내지 150ml/100g인 것을 사용하는 것이 바람직하다. The carbon black may include at least one of HP130 (= N103), N110, N115, N121, N125, N134, N135, N220, N231, N234, N242, N293, N299, N315, N326, N330, N332, N335, N339, One or more of the group consisting of N351, N356, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, have. However, the carbon black preferably has a nitrogen adsorption specific surface area of 30 to 300 m 2 / g and an oil absorption of DBP (n-dibutyl phthalate) of 50 to 150 ml / 100 g.

상기 카본블랙의 질소흡착 비표면적이 300m2/g을 초과하면 가공성 및 분산성에서 불리할 수 있고, 30m2/g미만이면 타이어 트레드 고무 보강용으로써 보강성능이 하락할 수 있다. 또한, 카본블랙의 DBP 흡유량이 150ml/100g을 초과하면 가공성 및 분산성에서 불리할 수 있고, 50ml/100g 미만이면 타이어 트레드 고무 보강용으로써 보강성능이 하락할 수 있다. If the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black exceeds 300 m 2 / g, it may be disadvantageous in workability and dispersibility. If it is less than 30 m 2 / g, the reinforcing performance may be lowered for tire tread rubber reinforcement. If the DBP oil absorption of the carbon black exceeds 150 ml / 100 g, the workability and dispersibility may be deteriorated. If the DBP oil absorption is less than 50 ml / 100 g, the reinforcing performance of the tire tread rubber may decrease.

상기 점착제는 Wet 성능 향상을 위해 Terpene phenol Resin을 5~15중량부를 사용하는 것이 바람직하다.The pressure sensitive adhesive preferably uses 5 to 15 parts by weight of terpene phenol resin in order to improve wetting performance.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기와 같은 타이어 트레드용 고무 조성물을 트레드에 사용하여 타이어를 제조할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the rubber composition for a tire tread as described above may be used in a tread to produce a tire.

이하 본 발명을 실시예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지나 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 청구범위에 표시되었고 더욱이 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함하고 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the embodiments of the present invention described below are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the invention is indicated in the claims and includes all changes within the meaning and range equivalent to the claims recitation.

실시예Example 1.  One.

하기 표 1에 나타난 바와 같이, 제1 용액중합 스타이렌 부타디엔 고무(SSBR 1) 63 중량부, 제2 용액중합 스타이렌 부타디엔 고무(SSBR 2) 27 중량부, 네오디엄 부타디엔 고무(BR 2) 10 중량부에 대하여, 제1실리카 55 중량부, 제2실리카 20 중량부, 실란 6.8 중량부, 카본블랙 7 중량부, 가소제 2.5 중량부, 점착제 8 중량부, 가공오일 15 중량부, 산화아연 2.5 중량부, 스테아르산 2.0 중량부, 항산화제 4.5 중량부를 밴버리 믹서에 넣고 160℃에서 7분 동안 배합한 후 방출했다. 그런 다음 가류제로써 유황 2.1 중량부, 서로 다른 두 가지의 가류촉진제를 각각 1.7/2.0 중량부씩 상기의 배합물에 첨가하였다. 그 후 160℃에서 15분 혹은 25분 동안 가류하여 고무시편을 제조하였다, 63 weight parts of the first solution-polymerized styrene butadiene rubber (SSBR 1), 27 weight parts of the second solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 2), 10 weight parts of neodymium butadiene rubber (BR 2) , The first silica 55 , 2.5 parts by weight of carbon black, 8 parts by weight of a pressure-sensitive adhesive, 15 parts by weight of a processing oil, 2.5 parts by weight of zinc oxide, 2.0 parts by weight of stearic acid, 4.5 parts by weight were put into a Banbury mixer and blended at 160 DEG C for 7 minutes and then discharged. 2.1 parts by weight of sulfur and 1.7 parts by 2.0 parts by weight of two different vulcanization accelerators were added to the above blend as vulcanizing agents. Thereafter, vulcanization was carried out at 160 DEG C for 15 minutes or 25 minutes to prepare rubber specimens

비교예Comparative Example 1. One.

변성고무를 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 1)만 90 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.A rubber was prepared in the same manner as in Example 1 except that 90 parts by weight of the first solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 1) alone was used as the modified rubber.

비교예Comparative Example 2. 2.

변성고무를 제2 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 2)만 90 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다. A rubber was prepared in the same manner as in Example 1 except that 90 parts by weight of the second solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 2) alone was used as the modified rubber.

비교예Comparative Example 3. 3.

실리카를 제1실리카만 단독으로 75 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.A rubber was prepared in the same manner as in Example 1 except that 75 parts by weight of silica alone was used as the first silica alone.

비교예Comparative Example 4. 4.

실리카를 제2실리카만 단독으로 75 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.A rubber was prepared in the same manner as in Example 1 except that 75 parts by weight of silica alone was used as the second silica alone.

비교예Comparative Example 5. 5.

다른 종류의 부타디엔 고무(BR 2)를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.A rubber was produced in the same manner as in Example 1 except that a different type of butadiene rubber (BR 2) was used.

구분division 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 실시예1Example 1 SSBR 1SSBR 1 9090 -- 6363 6363 6363 6363 SSBR 2SSBR 2 -- 9090 2727 2727 2727 2727 BR1(Ni-BR)BR1 (Ni-BR) 1010 -- BR2(Nd-BR)BR2 (Nd-BR) 1010 1010 1010 1010 -- 1010 Silica 1Silica 1 5555 5555 7575 -- 5555 5555 Silica 2Silica 2 2020 2020 -- 7575 2020 2020 Silane Silane 6.86.8 6.86.8 6.86.8 6.86.8 6.86.8 6.86.8 C/B C / B 77 77 77 77 77 77 가소제Plasticizer 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 점착제adhesive 88 88 88 88 88 88 가공오일Processing oil 1515 1515 1515 1515 1515 1515 산화아연Zinc oxide 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 스테아르산Stearic acid 22 22 22 22 22 22 항산화제Antioxidant 4.54.5 4.54.5 4.54.5 4.54.5 4.54.5 4.54.5 유황brimstone 2.12.1 2.12.1 2.12.1 2.12.1 2.12.1 2.12.1 가류촉진제 1Vulcanization accelerator 1 1.71.7 1.71.7 1.71.7 1.71.7 1.71.7 1.71.7 가류촉진제 2Vulcanization accelerator 2 22 22 22 22 22 22

1) SSBR1 : JSR의 HPR8501) SSBR1: JSR's HPR850

2) SSBR2 : Asahi kasei Chemical의 Tufdene E-6802) SSBR2: Tufdene E-680 from Asahi kasei Chemical

3) BR1: KBR-01 금호석유화학3) BR1: KBR-01 Kumho Petrochemical

4) BR2: JSR의 BR544) BR2: BR54 of JSR

5) Silane : Momentive의 NXT5) Silane: Momentive's NXT

6) Tackifier : YASUHARA CHEMICAL의 YS POLYSTER T1606) Tackifier: YASUHARA CHEMICAL's YS POLYSTER T160

7) Plasticizer : Struktol의 STRUKTOL-40MS7) Plasticizer: Struktol's STRUKTOL-40MS

8) Process oil : H&R Group의 VivaTec5008) Process oil: VivaTec 500 from H & R Group

9) Antioxidant : 금호석유화학의 N-(1,3-DIMETHYLBUTYL),N'-PHENYL-P-PHENYLENEDIAMINE (6PPD) 9) Antioxidant: N- (1,3-DIMETHYLBUTYL), N'-PHENYL-P-PHENYLENEDIAMINE (6PPD)

10) Accelerator 1: 금호석유화학의 N,N-Diphenylguanidine(DPG)10) Accelerator 1: Kumho Petrochemical's N, N-Diphenylguanidine (DPG)

11) Accelerator 2: LANXESS사의 N-Cyclohexyl-2-Benzothiazol Sulfenamide (CZ)11) Accelerator 2: N-Cyclohexyl-2-Benzothiazole from LANXESS Sulfenamide (CZ)


구분
division Microstucture
(Styrene:Vinyl)Microstucture
(Styrene: Vinyl) Tg T g MVMV Extended
OilExtended
Oil BET
(m2/g)BET
(m 2 / g) CTAB
(m2/g)CTAB
(m 2 / g) DBP
(ml/100g)DBP
(ml / 100g) SSBR 1SSBR 1 27:5727:57 -28-28 6565 -- -- -- -- SSBR 2SSBR 2 34:5834:58 -24-24 8484 37.537.5 -- -- -- BR1BR1 Cis 96.5%Cis 96.5% -107-107 4545 -- -- -- -- BR2BR2 Cis 93.1%Cis 93.1% -108-108 6363 -- Silica 1Silica 1 -- -- -- 210210 190190 -- Silica 2Silica 2 -- -- -- -- 115115 110110 -- C/BC / B -- -- -- -- -- -- 135135

시험예Test Example ..

상기 표 1 및 2에 도시되어 있는 고무 조성물의 물성을 다음과 같은 방법으로 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the rubber compositions shown in Tables 1 and 2 were measured by the following methods and are shown in Table 2 below.

1) Mod 300%, Wear (Din), tand@0℃, tand@60℃는 실시예 1의 100을 기준으로 지수로 표현하였다. 1) Mod 300%, Wear (Din), tand @ 0 ° C, tand @ 60 ° C were expressed as exponents based on 100 of Example 1.

2) Hardness, Mod 300%는 Tensometer(Model 3365, INSTRON)을 사용하여 측정하였다. ASTM D412-06에 따라 MOD 300%는 시편이 초기에 비해 300% 신장했을 때의 응력으로 그 값이 클수록 보강성이 우수한 것을 나타낸다.2) Hardness, Mod 300% was measured using a tensometer (Model 3365, INSTRON). According to ASTM D412-06, MOD 300% indicates stress when the specimen is 300% elongated from the initial value, and the larger the value, the more excellent the reinforcement.

3) DMA는 ASTM D4065, D4440, D5279에 따라 측정하였다. tand@0℃는 Wet제동 대용 수치로, 값이 클수록 제동성능이 우수한 것을 나타내고, tand@60℃ 구름저항 대용 수치로, 값이 작을수록 연비성능이 우수한 것을 나타낸다.3) DMA was measured according to ASTM D4065, D4440, D5279. tand @ 0 ℃ is the value for wet braking substitution. The larger the value, the better the braking performance. The smaller the value, the better the fuel efficiency.

4) Wear는 ASTM D5963-97a에 따라 시험하였으며 abrasion loss는 마모 시험 후 줄어든 무게를 의미하며, 그 값이 작을수록 내 마모성이 우수한 것을 나타낸다.4) Wear was tested according to ASTM D5963-97a, abrasion loss means weight reduced after abrasion test, and smaller value shows better abrasion resistance.

구분division 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 실시예1Example 1 Hardness(Shore A)Hardness (Shorea) 6161 6161 6464 6060 6262 6262 Mod 300% IndexMod 300% Index 98%98% 98%98% 101%101% 100%100% 99%99% 100%100% Abrasion loss Index(DIN)Abrasion loss Index (DIN) 85%85% 89%89% 102%102% 85%85% 94%94% 100%100% tand@0℃tand @ 0 C 0.7830.783 0.8010.801 0.7740.774 0.8900.890 0.8850.885 0.9150.915 tand@0℃ Indextand @ 0 ℃ Index 86%86% 88%88% 85%85% 97%97% 97%97% 100%100% tand@60℃tand @ 60 ° C 0.1100.110 0.1120.112 0.1210.121 0.0850.085 0.1100.110 0.0980.098 tand@60℃ Indextand @ 60 ℃ Index 89%89% 88%88% 81%81% 115%115% 89%89% 100%100%

상기 표 3에 나타난 바와 같이 SSBR 1만 사용했을 경우(비교예 1) 마모 성능 및 가공성이 하락하였고, SSBR 2만 사용하는 경우(비교예 2) Wet grip성능이 하락하였다. 또한, 실리카 1만 사용한 경우(비교예3)에는 RR성능이 하락하였으며, 실리카 2만 단독사용(비교예4)의 경우 마모성능은 하락하였다. 이에 마모성능, 가공성, 웨트 그립성 및 회전저항을 고르게 좋게 하기 위하여 이들을 혼합사용한 실시예 1이 전체적인 성능 Blance 측면에서 우수한 것을 확인하였다. BR고무를 Nd-BR 대신 Ni-BR을 사용한 비교예 5의 경우 실시예 1에 비해 Wet Grip 및 마모성능이 하락하였다.As shown in Table 3, when the SSBR 1 alone was used (Comparative Example 1), the abrasion performance and the workability were decreased, and when the SSBR 2 was used (Comparative Example 2), the wet grip performance was decreased. Also, the RR performance was lowered in the case of using only silica 1 (Comparative Example 3), and the wear performance was decreased in the case of using only silica 2 (Comparative Example 4). Thus, in order to uniformly improve the abrasion performance, the workability, the wet grip property and the rotation resistance, it was confirmed that Example 1 in which these materials were mixed was excellent in terms of overall performance. In Comparative Example 5 in which the BR rubber was replaced with Ni-BR instead of Nd-BR, wet grip and abrasion performance were lower than in Example 1. [

실시예Example 2 내지 5. 변성고무 및 실리카의 함량에 따른 물성 평가 2 to 5. Evaluation of physical properties according to the content of modified rubber and silica

실시예Example 2. 2.

변성고무를 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 1) 53 중량부, 제2 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 2) 37 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.A rubber was prepared in the same manner as in Example 1 except that the modified rubber was used in an amount of 53 parts by weight of the first solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 1) and 37 parts by weight of the second solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 2).

실시예Example 3. 3.

변성고무를 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 1) 73 중량부, 제2 용액중합 스티렌-부타디엔 고무(SSBR 2) 17 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.Rubber was prepared in the same manner as in Example 1, except that 73 parts by weight of the first solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 1) and 17 parts by weight of the second solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR 2) were used.

실시예Example 4.  4.

실리카를 제1실리카 45 중량부, 제2실리카 30 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.A rubber was prepared in the same manner as in Example 1 except that 45 parts by weight of the first silica and 30 parts by weight of the second silica were used.

실시예Example 5. 5.

실리카를 제1실리카 65 중량부, 제2실리카 10 중량부 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 고무를 제조하였다.A rubber was prepared in the same manner as in Example 1 except that 65 parts by weight of silica and 10 parts by weight of the second silica were used.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 SSBR 1SSBR 1 6363 5353 7373 6363 6363 SSBR 2SSBR 2 2727 3737 1717 2727 2727 BR2(Nd-BR)BR2 (Nd-BR) 1010 1010 1010 1010 1010 Silica 1Silica 1 5555 5555 5555 4545 6565 Silica 2Silica 2 2020 2020 2020 3030 1010 Silane Silane 6.86.8 6.86.8 6.86.8 6.86.8 6.86.8 C/B C / B 77 77 77 77 77 가소제Plasticizer 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 점착제adhesive 88 88 88 88 88 가공오일Processing oil 1515 1515 1515 1515 1515 산화아연Zinc oxide 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 스테아르산Stearic acid 22 22 22 22 22 항산화제Antioxidant 4.54.5 4.54.5 4.54.5 4.54.5 4.54.5 유황brimstone 2.12.1 2.12.1 2.12.1 2.12.1 2.12.1 가류촉진제 1Vulcanization accelerator 1 1.71.7 1.71.7 1.71.7 1.71.7 1.71.7 가류촉진제 2Vulcanization accelerator 2 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0 2.02.0

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 Hardness(Shore A)Hardness (Shorea) 6262 6262 6262 6161 6363 Mod 300% IndexMod 300% Index 100%100% 101%101% 99%99% 99%99% 101%101% Abrasion loss Index(DIN)Abrasion loss Index (DIN) 100%100% 101%101% 94%94% 97%97% 102%102% tand@0℃tand @ 0 C 0.9150.915 0.8690.869 0.9310.931 0.9250.925 0.8300.830 tand@0℃ Indextand @ 0 ℃ Index 100%100% 95%95% 102%102% 101%101% 91%91% tand@60℃tand @ 60 ° C 0.0980.098 0.0990.099 0.0960.096 0.0920.092 0.1100.110 tand@60℃ Indextand @ 60 ℃ Index 100%100% 99%99% 102%102% 107%107% 89%89%

상기 표 5의 수치는 실시예 1의 물성값을 기준으로 하여 환산한 상대적인 값이다. 실시예 1 내지 5는 비교예 1 내지 5보다 300% 모듈러스 및 tand@0℃ 값이 높게 나타났으므로, 내마모성 및 제동성능이 향상된 것을 확인할 수 있다. 또한 실시예 1은 두 종류의 원료고무와 두 종류의 실리카의 특정 배합비로 인해 실시예 1 내지 5 중 내마모성, 제동성능 및 회전저항성능의 발란스(balance)가 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.The values in Table 5 are relative values converted on the basis of the physical properties of Example 1. [ The results of Examples 1 to 5 show that the values of 300% modulus and tand @ 0 ° C are higher than those of Comparative Examples 1 to 5, so that the abrasion resistance and braking performance are improved. In Example 1, it can be confirmed that the balance of abrasion resistance, braking performance and rotational resistance performance of Examples 1 to 5 is the most excellent because of the specific blending ratio of the two types of raw rubber and two types of silica.

Claims (7)

말단이 실란으로 개질된 제1 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 53~73 중량부, 오일을 함유하고, 말단이 실란으로 개질된 제2 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 17~37 중량부 및 시스 함량이 90~98 중량%이고 말단이 실란으로 변성된 네오디엄 부타디엔 고무(BR) 10 중량부를 포함하는 원료고무;
상기 원료고무 100 중량부에 대하여 제1실리카 및 제2실리카가 혼합된 혼합 실리카 30~80 중량부, 보조 충진제 5~15 중량부, 실란 커플링제 5~15중량부 및 점착제 5~15 중량부를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물.A first solution-polymerized styrene-butadiene rubber having an end modified with silane, and 17 to 37 parts by weight of a second solution-polymerized styrene-butadiene rubber having an end modified with a silane, And 10 parts by weight of a neodymium butadiene rubber (BR) having 98% by weight of which the end is modified with silane;
30 to 80 parts by weight of mixed silica in which the first silica and the second silica are mixed, 5 to 15 parts by weight of the auxiliary filler, 5 to 15 parts by weight of the silane coupling agent, and 5 to 15 parts by weight of the pressure- Lt; / RTI > 제1항에 있어서, 상기 제1용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 20~45 중량%, 비닐 함량이 50~60 중량% 이고, 유리전이온도(Tg)가 -20 ~ -45℃인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.The styrene-butadiene rubber according to claim 1, wherein the styrene-butadiene rubber has a styrene content of 20 to 45% by weight, a vinyl content of 50 to 60% by weight, and a glass transition temperature (Tg) of -20 to -45 ° C And a rubber composition for a tire tread. 제1항에 있어서, 상기 제2용액중합 스티렌-부타디엔 고무는 스티렌 함량이 20~45 중량%, 비닐 함량이 50~60 중량%, 오일 함량이 20~40 중량%이고, 유리전이온도(Tg)가 -20 ~ -45℃인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.The method of claim 1, wherein the second solution polymerized styrene-butadiene rubber has a styrene content of 20 to 45 wt%, a vinyl content of 50 to 60 wt%, an oil content of 20 to 40 wt%, a glass transition temperature (Tg) Is -20 to -45 占 폚. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 실리카는 질소흡착 비표면적이 175~275m2/g이고 CTAB 표면적이 175~275m2/g인 제1실리카 및 질소흡착 비표면적이 100~175m2/g이고 CTAB 표면적이 80~175m2/g인 제2실리카가 60~90:40~10의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.The catalyst according to claim 1, wherein the silica has a first silica having a nitrogen adsorption specific surface area of 175 to 275 m 2 / g and a CTAB surface area of 175 to 275 m 2 / g, a nitrogen adsorption specific surface area of 100 to 175 m 2 / g, And a second silica of 80 to 175 m 2 / g is mixed at a weight ratio of 60 to 90: 40 to 10. 제1항에 있어서, 상기 실란 커플링제는 3-옥타노일싸이오프로필트리에톡시실란이고, 실리카 100 중량부에 대하여 5 ~ 15 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.The rubber composition for a tire tread according to claim 1, wherein the silane coupling agent is 3-octanoylthiopropyltriethoxysilane and is contained in an amount of 5 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of silica. 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 고무 조성물을 트레드에 사용하여 제조되는 타이어.A tire produced by using the rubber composition of any one of claims 1 to 3, 5 and 6 in a tread.
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