KR102443664B1 - Tire tread composition with improved wet braking performance and tires manufactured using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내마모성, 저연비 성능을 유지하면서 젖은 노면 제동 성능을 향상시킨 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.
본 발명에 다른 타이어 트레드용 고무 조성물은 amino silane 및/또는 amine계로 말단 또는 양말단이 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 포함하는 원료고무, 실리카, 수지, 수용성 고분자인 PVA를 포함하며, 상기 조성으로 타이어가 제조된다.
본 발명에 의하면 관능화율이 높은 다양한 유리 전이 온도(Tg)의 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무(SSBR)을 조합하고, Resin 및 Water Soluble Polymer인 PVA (Polyvinylachohol)을 적용함으로써 타이어의 내마모성, 저연비 성능을 유지하면서 젖은 노면 제동 성능을 향상시킬 수 있다.
The present invention relates to a rubber composition for a tire tread having improved wet road braking performance while maintaining abrasion resistance and low fuel efficiency, and a tire manufactured using the same.
The rubber composition for a tire tread according to the present invention includes a raw material rubber containing solution-polymerized styrene-butadiene rubber modified at the terminals or both ends with amino silane and/or amine, silica, resin, and PVA, which is a water-soluble polymer, the composition tires are manufactured with
According to the present invention, by combining solution polymerization styrene butadiene rubber (SSBR) of various glass transition temperatures (Tg) with high functionalization rate and applying PVA (Polyvinylachohol), which is a resin and water soluble polymer, while maintaining the wear resistance and low fuel economy performance of the tire It can improve wet road braking performance.

Description

젖은 노면 제동 성능이 향상된 타이어 트레드 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어 {Tire tread composition with improved wet braking performance and tires manufactured using the same}Tire tread composition with improved wet braking performance and tires manufactured using the same

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 젖은 노면 제동 성능이 향상된 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread, and more particularly, to a rubber composition for a tire tread with improved wet road braking performance and a tire manufactured using the same.

최근 환경 문제가 지속적으로 대두되고 전기 자동차로의 전환이 빠르게 이루어지고 있다. 전기 자동차로 전환되면서 무엇보다도 항속거리와 연과성이 큰 저연비 성능상이 크게 요구되고 있다 In recent years, environmental problems have continuously emerged, and the transition to electric vehicles is rapidly taking place. With the transition to electric vehicles, there is a great demand for low fuel economy performance with high cruising range and fuel efficiency above all else.

또한, 타이어 라벨링 제도가 강화됨에 따라 젓은 노면 제동 성능과 저연비 성능의 중요성은 나날이 높아 지고 있는 상황이며 자동차 저연비 성능의 일환으로 경량화에 대한 자동차 회사의 요구도 심화되고 있다. In addition, as the tire labeling system is strengthened, the importance of braking performance and low fuel efficiency is increasing day by day.

이러한 타이어의 제동성능 및 저연비성을 동시에 겸비한 타이어 기술은 특히 재료 분야에서 많은 개발이 이루어지고 있으며 특히 트레드 컴파운드의 내마모 성능을 확보하여 트레드 뎁스를 낮춤으로서 경량화 및 자동차 저연비 성능을 향상에 크게 기여할 수 있는 기술개발이 활발히 진행되고 있다. Tire technology that combines the braking performance and low fuel efficiency of these tires is being developed, especially in the field of materials. In particular, it can significantly contribute to weight reduction and improved fuel economy performance of automobiles by lowering the tread depth by securing the abrasion resistance of the tread compound. Technology development is actively underway.

하지만 타이어 트레드 뎁스가 낮아지면 젖은 노면 제동성능에는 불리한 방향이며 실제 주행하면서 마모로 인하여 이미 낮아진 트레드 뎁스가 추가로 더 낮아지므로 젖은 노면의 제동성능을 급격히 불리해지는 문제가 있다. However, if the tread depth of the tire is lowered, it is unfavorable to the braking performance on a wet road surface, and since the tread depth, which has already been lowered due to wear during actual driving, is further lowered, there is a problem that the braking performance on a wet road surface is rapidly deteriorated.

위와 같이 타이어의 내마모성, 저연비 성능을 유지하면서 젖은 노면 제동성능을 높이기 위한 트레드 고무 조성물을 제조하기 위하여 주로 실리카를 충진제로 사용하면서 SBR 및 NR, BR과 같은 원료 고무를 어떻게 조합하고 첨가제로서 Resin과 같이 오일과 같은 타 첨가물 대비 제동성능에 유리한 첨가물을 어떠한 조성과 비율로 구성해야 하는 것이 가장 중요하다. As mentioned above, in order to manufacture a tread rubber composition to increase the wet road braking performance while maintaining the wear resistance and low fuel efficiency of the tire, silica is mainly used as a filler, and raw rubber such as SBR, NR, BR is combined, It is most important to configure the composition and ratio of additives that are advantageous for braking performance compared to other additives such as oil.

본 발명의 목적은 상기 서술된 내마모성, 저연비 성능을 유지하면서 젖은 노면 제동 성능을 향상시킨 고무 조성물을 제조하기 위함이다.It is an object of the present invention to prepare a rubber composition having improved wet road braking performance while maintaining the above-described wear resistance and low fuel economy performance.

본 발명의 또 다른 목적은 내마모성 및 저연비 성능의 Trade off를 최소화하고 젖은 노면 제동 성능이 향상된 고무 조성물을 구현하는 것이다.Another object of the present invention is to realize a rubber composition that minimizes the trade-off of abrasion resistance and low fuel efficiency and has improved wet road braking performance.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부에 대하여; 실리카 80 내지 120 중량부; 수지 5 내지 30 중량부; 수용성 고분자인 PVA 5 내지 30 중량부를 포함하고, 상기 원료고무는 유첨 오일이 없으며 amine계와 amino silane계로 양말단이 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 50 중량부; 유첨 오일을 37.5 중량부 포함한 amino silane계로 말단 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 50 중량부를 포함한다.In order to achieve the above object, a rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention may be prepared by adding 100 parts by weight of raw rubber; 80 to 120 parts by weight of silica; 5 to 30 parts by weight of resin; 5 to 30 parts by weight of PVA, which is a water-soluble polymer, and the raw rubber is 20 to 50 parts by weight of a solution-polymerized styrene-butadiene rubber that is free from oil and has both ends modified with amine and amino silane; It contains 20 to 50 parts by weight of solution-polymerized styrene-butadiene rubber terminal-modified with amino silane containing 37.5 parts by weight of oil.

상기 amine계와 amino silane계로 양말단이 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 유리 전이온도(Tg)가 약 -60℃이며 스티렌이 13 내지 17 중량%, 비닐 함량이 23 내지 27 중량%일 수 있다.The solution-polymerized styrene-butadiene rubber having both ends modified with the amine-based and amino silane-based compounds has a glass transition temperature (Tg) of about -60°C, styrene is 13 to 17% by weight, and vinyl content can be 23 to 27% by weight. .

상기 유첨 오일을 37.5 중량부 포함한 amino silane계로 말단 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 유리 전이 온도(Tg) 약 -53℃이며, Styrene이 23 내지 27 중량%, vinyl 함량이 18 내지 22 중량%일 수 있다.The solution-polymerized styrene-butadiene rubber terminally modified with amino silane containing 37.5 parts by weight of the oil added has a glass transition temperature (Tg) of about -53°C, styrene is 23 to 27% by weight, and vinyl content is 18 to 22% by weight. can

상기 실리카는 CTAB 흡착이 140 ~ 280 m2/g이며 수소이온지수가 5 내지 8 pH인 고분산성 실리카일 수 있다.The silica may be a highly dispersible silica having a CTAB adsorption of 140 to 280 m 2 /g and a hydrogen ion index of 5 to 8 pH.

상기 수지는 연화점이 90 ~ 130 ℃이고 유리 전이 온도(Tg)가 20 ~ 90 ℃인 주로 Aliphatic 또는 Naphthenic 계와 Aromatic계가 공중합된 것일 수 있다.The resin may have a softening point of 90 to 130 ℃ and a glass transition temperature (Tg) of 20 to 90 ℃, mainly aliphatic or naphthenic and aromatic copolymers.

상기 수용성 고분자 PVA는 Tg가 40 ~ 80 ℃이며 분자량이 10,000 ~ 50,000일 수 있다.The water-soluble polymer PVA may have a Tg of 40 to 80° C. and a molecular weight of 10,000 to 50,000.

상기 원료고무는 부타디엔 고무 0 내지 40 중량부 및 천연고무 0 내지 20 중량부를 더 포함할 수 있다.The raw rubber may further include 0 to 40 parts by weight of butadiene rubber and 0 to 20 parts by weight of natural rubber.

본 발명에 따른 타이어 트레드 고무 조성물은 관능화율이 높은 다양한 유리 전이 온도(Tg)의 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무(SSBR)을 조합하고 충진제로서 실리카의 충전량을 높이되 최적 함량을 투입하고 실리카의 분산을 돕기 위하여 Plasticizer로서 오일과 Resin 및 Water Soluble Polymer인 PVA (Polyvinylachohol)을 적용함으로써 타이어의 내마모성, 저연비 성능을 유지하면서 젖은 노면 제동 성능을 향상시킬 수 있다.The tire tread rubber composition according to the present invention combines solution polymerization styrene butadiene rubber (SSBR) of various glass transition temperatures (Tg) with a high functionalization rate, and increases the amount of silica as a filler, but adds an optimal content and helps disperse silica For this purpose, by applying PVA (Polyvinylachohol) which is oil, resin, and water solvent as a plasticizer, it is possible to improve the wet road braking performance while maintaining the abrasion resistance and low fuel efficiency of the tire.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명은 amino silane 및/또는 amine계로 말단 또는 양말단이 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 포함하는 원료고무, 실리카, 수지, 수용성 고분자인 PVA를 포함하는 타이어 트레드용 고무조성물에 관한 기술이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread including a raw material rubber containing solution-polymerized styrene-butadiene rubber, silica, a resin, and a water-soluble polymer, PVA, in which the terminal or both ends are modified with amino silane and/or amine.

구체적으로 본 발명에 따른 타이어 트레드의 고무조성물은 원료고무 100 중량부에 대하여 실리카 80 내지 120 중량부, 수지 5 내지 30 중량부, 수용성 고분자인 PVA 5 내지 30 중량부를 포함하며, 상기 원료고무는 유첨 오일이 없으며 amine계와 amino silane계로 양말단이 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 50 중량부, 유첨 오일을 포함하며 아미노 실란계로 말단 변성된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 50 중량부를 포함한다.Specifically, the rubber composition of the tire tread according to the present invention contains 80 to 120 parts by weight of silica, 5 to 30 parts by weight of resin, and 5 to 30 parts by weight of PVA, which is a water-soluble polymer, based on 100 parts by weight of the raw rubber, and the raw rubber is adhesive. 20 to 50 parts by weight of solution-polymerized styrene-butadiene rubber modified with amine and amino silane at both ends without oil, 20 to 50 parts by weight of solution-polymerized styrene-butadiene rubber modified with amino silane and containing oil. .

충전제인 상기 실리카는 저연비 성능을 비약적으로 향상시킬 수 있으나, 제동 성능을 기존 대비 비약적으로 향상시키지는 못한다. 또한, 실리카는 친수성을 가져 원료고무와의 상호작용이 약하다. 그 결과, 원료고무와 실리카의 배합이 균일하지 못하여 타이어의 내마모성을 저하시킬 우려가 있다. The silica, which is a filler, can dramatically improve low fuel consumption performance, but does not significantly improve braking performance compared to the prior art. In addition, since silica has hydrophilicity, interaction with raw rubber is weak. As a result, the mixing of raw rubber and silica is not uniform, and there is a risk of lowering the wear resistance of the tire.

위와 같은 단점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무를 포함한다.In order to solve the above disadvantages, the rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention includes solution polymerization styrene butadiene rubber.

일반적으로 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 연속식과 배치(batch)식 방법에 의해 제조된다. 연속식 방법에 의해 제조된 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 다량의 저분자 물질로 인해 배치식에 의해 제조된 고무에 비하여 회전 저항 면에서는 불리하나 가공성이 우수하며, 히스테리시스 로스가 높아 마른 노면이나 젖은 노면에서의 제동 성능이 우수하다. 따라서, 상기 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 연속식 방법에 의해 제조된 것을 사용하여 고분자량의 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무의 가공성을 보완하고, 실리카의 제동 특성을 보완할 수 있다.In general, solution polymerization styrene-butadiene rubber is produced by continuous and batch methods. The solution polymerization styrene-butadiene rubber manufactured by the continuous method is disadvantageous in terms of rolling resistance compared to the rubber manufactured by the batch method due to a large amount of low-molecular substances, but has excellent processability. excellent braking performance. Accordingly, by using the solution-polymerized styrene-butadiene rubber prepared by a continuous method, the processability of the solution-polymerized styrene-butadiene rubber having a high molecular weight can be supplemented and the braking properties of silica can be supplemented.

상기 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 말단 및/또는 양말단이 amine 또는 amino silane기로 변성된 것일 수 있다. 말단이 amine 또는 amino silane기로 변성된 스티렌-부타디엔 고무를 사용하면 상기 고무와 실리카 및/또는 카본블랙의 상호 작용이 향상되어 원료고무에 대한 실리카 및/또는 카본블랙의 분산성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 상기 고무를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물로 제동 성능, 조정 안정성 및 내마모성이 증가된 타이어를 제조할 수 있다.The solution-polymerized styrene-butadiene rubber may be modified with an amine or amino silane group at the terminal and/or both ends. When the styrene-butadiene rubber whose terminal is modified with an amine or amino silane group is used, the interaction between the rubber and the silica and/or carbon black is improved, so that the dispersibility of the silica and/or carbon black in the raw rubber can be improved. As a result, it is possible to manufacture a tire with increased braking performance, adjustment stability, and abrasion resistance with the rubber composition for a tire tread including the rubber.

아미노 실란기는 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란 등 아미노알콕시실란일 수 있고, 상기 아민기는 US-B-6,936,669 또는 KR-A-2017-0038983에 개시되어 있는 아민기일 수 있으나, 특별히 이에 한정하는 것은 아니다.The amino silane group may be an aminoalkoxysilane such as aminopropyltrimethoxysilane or aminopropyltriethoxysilane, and the amine group may be an amine group disclosed in US-B-6,936,669 or KR-A-2017-0038983, but in particular The present invention is not limited thereto.

상기 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 오일을 포함하지 않는 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무와 오일을 포함하는 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무의 혼합물일 수 있다.The solution-polymerized styrene-butadiene rubber may be a mixture of an oil-free solution-polymerized styrene-butadiene rubber and an oil-containing solution-polymerized styrene-butadiene rubber.

상기 오일을 포함하지 않는 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무는 유리 전이 온도(Tg)가 -70 내지 -50 ℃이며, 스티렌이 13 ~ 17 중량%, 비닐 함량이 23 ~ 27 중량%인 아민계와 아미노 실란계로 양말단이 변성된 것이 바람직하다.The oil-free solution polymerization styrene-butadiene rubber has a glass transition temperature (Tg) of -70 to -50 ° C., styrene is 13 to 17 wt%, and vinyl content is 23 to 27 wt%. It is preferable that both ends are modified.

오일을 포함하지 않는 스티렌 부타디엔 고무는 원료고무 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게 30 내지 45 중량부로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게 35 내지 40 중량부로 포함할 수 있다.The oil-free styrene butadiene rubber may be included in an amount of 20 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, preferably 30 to 45 parts by weight, and more preferably 35 to 40 parts by weight.

상기 범위의 스티렌 함량, 비닐 함량 및 유리전이온도(Tg)를 가지는 오일을 포함하지 않는 양말단 변성 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무를 상기 원료고무에 포함하는 경우에는 말단 변성된 그룹과 실리카 표면 하이드록실기와의 반응을 최대화하여 실리카와 고무와의 결합력 및 분산도를 항샹시킴으로서 마모 성능과 저연비 성능을 향상시키는 효과가 있다.When the raw material rubber contains both terminal-modified solution polymerization styrene-butadiene rubber that does not contain oil having a styrene content, a vinyl content, and a glass transition temperature (Tg) in the above ranges, the terminal-modified group and the silica surface hydroxyl group It has the effect of improving abrasion performance and low fuel economy performance by maximizing the reaction of silica and rubber and improving the dispersibility and bonding strength between silica and rubber.

오일을 포함하는 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무는 유리 전이 온도(Tg)가 약 -60 내지 -40 ℃이며, 스티렌이 23 ~ 27 중량%, 비닐 함량이 18 ~ 22 중량%인 아미노 실란계로 말단 변성된 것이 바람직하다. 상기 오일은 천연오일, 또는 TDAE 오일일 수 있는데, 상기 천연오일은 대두유일 수 있고, 상기 TDAE 오일은 PAHs 성분의 총 함량이 3중량% 이하이고, 동점도가 95 이상(210℉ SUS), 연화제 내의 방향족 성분이 15 내지 25중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58 중량%일 수 있다. 상기 중량부의 범위로 상기 용액중합 스티렌 부타디엔 고무가 상기 오일을 포함하는 경우에는 고무 조성물의 경도를 적절한 수준으로 유지하면서 고무의 가공성을 향상시킬 수 있다.Solution-polymerized styrene-butadiene rubber containing oil has a glass transition temperature (Tg) of about -60 to -40°C, styrene is 23 to 27% by weight, and vinyl content is 18 to 22% by weight. it is preferable The oil may be a natural oil or a TDAE oil, the natural oil may be soybean oil, the TDAE oil has a total PAHs content of 3% by weight or less, a kinematic viscosity of 95 or more (210°F SUS), and aromatics in the softener 15 to 25% by weight of the component, 27 to 37% by weight of the naphthenic component, and 38 to 58% by weight of the paraffinic component. When the solution-polymerized styrene butadiene rubber includes the oil in the range of parts by weight, it is possible to improve the processability of the rubber while maintaining the hardness of the rubber composition at an appropriate level.

오일을 포함하는 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무는 원료고무 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게 30 내지 45 중량부로 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게 35 내지 40 중량부로 포함할 수 있다.The oil-containing solution polymerization styrene butadiene rubber may be included in an amount of 20 to 50 parts by weight, preferably 30 to 45 parts by weight, and more preferably 35 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. .

상기 범위의 스티렌 함량, 비닐 함량 및 유리전이온도(Tg)를 가지는 오일을 포함하는 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무를 상기 원료고무에 포함하는 경우에는 스티렌 부타디엔 고무의 미세구조 조절을 통하여 타이어의 제동 성 뿐만 아니라 마모 성능을 동시에 향상시킬 수 있다.When solution-polymerized styrene-butadiene rubber containing oil having a styrene content, a vinyl content, and a glass transition temperature (Tg) within the above ranges is included in the raw material rubber, not only the braking performance of the tire but also the fine structure of the styrene butadiene rubber is adjusted. The wear performance can be improved at the same time.

더욱이, 오일을 포함하지 않는 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무와 오일을 포함하는 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무를 적절한 혼합비로 사용함으로써, 제동성능, 저연비 및 마모성능의 밸런스를 이루는 효과를 제공할 수 있다.Furthermore, by using an oil-free solution-polymerized styrene-butadiene rubber and an oil-containing solution-polymerized styrene-butadiene rubber in an appropriate mixing ratio, it is possible to provide an effect of balancing braking performance, low fuel consumption and wear performance.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드의 고무조성물은 원료고무에 부타디엔 고무를 포함할 수 있다. 특히 부타디엔 고무는 하이-시스(high-cis) 부타디엔 고무를 더욱 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 하이-시스 부타디엔 고무는 시스-1,4 함량이 95 중량% 이상이며, 유리 전이 온도(Tg)가 - 104 내지 -107 ℃일 수 있다. 상기 하이-시스 부타디엔 고무는 상기 시스-1,4 함량과 상기 유리 전이 온도 범위 내에서 저온 특성과 반발 탄성이 유리해지는 효과가 있다.The rubber composition of a tire tread according to an embodiment of the present invention may include butadiene rubber in raw rubber. In particular, as the butadiene rubber, a high-cis butadiene rubber may be more preferably used. The high-cis butadiene rubber may have a cis-1,4 content of 95 wt% or more, and a glass transition temperature (Tg) of -104 to -107 °C. The high-cis butadiene rubber has an advantageous effect of low-temperature characteristics and rebound elasticity within the cis-1,4 content and the glass transition temperature range.

상기 부타디엔 고무는 원료 고무 100 중량부 중에서 0 내지 40 중량부를 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 0 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 상기 부타디엔 고무 함량이 60 중량부를 초과할 경우 트레드 고무 조성물에서 압출 가공성이 저하될 수 있다.The butadiene rubber may include 0 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, and more preferably 0 to 20 parts by weight. When the content of the butadiene rubber exceeds 60 parts by weight, extrusion processability in the tread rubber composition may be deteriorated.

상기 원료 고무는 추가로 천연고무를 더 포함할 수 있으며, 상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다. 상기 천연고무는 원료 고무 100 중량부 중에서 0 내지 20 중량부를 포함할 수 있다.The raw rubber may further include a natural rubber, and the natural rubber may be a general natural rubber or a modified natural rubber. The natural rubber may include 0 to 20 parts by weight in 100 parts by weight of the raw rubber.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 저연비 성능을 향상시키기 위하여 충진제로서 고분산성 실리카를 포함한다.The rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention includes highly dispersible silica as a filler in order to improve low fuel consumption performance.

상기 고분산성 실리카는 질소흡착이 150~300 ㎡/g이고, CTAB 흡착이 140 ~ 280 ㎡/g인 것이 바람직하다. 질소흡착 150 ㎡/g 과 CTAB흡착이 140 ㎡/g이하이면 배합고무의 강성이 감소하여 핸들링과 젖은 노면 제동성능이 감소하고 질소흡착 300 ㎡/g 과 CTAB흡착이 280 ㎡/g 이상이면 분산이 매우 어렵고 과도한 강성향상으로 제반성능이 감소하는 경향이 있다.The highly dispersible silica preferably has a nitrogen adsorption of 150 to 300 m 2 /g and a CTAB adsorption of 140 to 280 m 2 /g. When the nitrogen adsorption 150 m2/g and the CTAB adsorption are 140 m2/g or less, the stiffness of the compounding rubber decreases and the handling and wet braking performance decrease. It is very difficult and the overall performance tends to decrease due to excessive rigidity improvement.

상기 고분산성 실리카는 수소이온지수가 5 내지 8 pH으로, 이는 일반적인 실리카 자체의 pH와 유사하며, 전형적으로 7 pH이다.The highly dispersible silica has a hydrogen ion index of 5 to 8 pH, which is similar to the pH of general silica itself, and is typically 7 pH.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 실리카의 분산을 향상시키기 위하여 실란 화합물을 포함할 수 있는데, 그 중에서도 TESPT (Bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide)가 바람직하다. 상기 TESPT (Bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide)는 실리카의 분산성을 향상시키고 보강성을 발현시키며, 고분자와의 커플링 반응을 유도하는 효과가 있다. 상기 TESPT (Bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide)는 실리카 100 중량부에 대하여 6 내지 10 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 상기 TESPT 함유량이 6 미만일 경우 실리카의 분산성 및 보강성이 저하되는 문제가 있고, 10 초과 시 과도한 커플링 반응을 유도하여 고무의 신률이 매우 저하되는 문제와 TESPT간 반응으로 실리카와 실리카를 묶는 Bridge 현상과 같은 부반응으로 실리카 분산을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다.The rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention may contain a silane compound to improve dispersion of silica. Among them, TESPT (Bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide) is preferable. The TESPT (Bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide) has the effect of improving the dispersibility of silica, expressing reinforcing properties, and inducing a coupling reaction with a polymer. The TESPT (Bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfide) preferably contains 6 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of silica. When the TESPT content is less than 6, there is a problem in that dispersibility and reinforcing properties of silica are reduced, and 10 When it exceeds, it can induce excessive coupling reaction, resulting in very low elongation of rubber, and reducing silica dispersion due to side reactions such as a bridge phenomenon that binds silica and silica in the reaction between TESPT.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 수지를 포함할 수 있다. 상기 수지는 고무 조성물 혼합 시에는 연화점 이상에서 혼합되므로 가공성이 향상되며, 상온 및 일반 타이어 주행 시의 온도에서는 단단한 부분으로 작용하여 고무의 강성 향상에 도움을 주게 된다. 수지의 유리 전이 온도(Tg)는 20 내지 90 ℃가 바람직하고, 연화점은 90 내지 130 ℃인 것이 바람직한데, 연화점이 90 ℃ 미만이면 타이어 주행, 제동 핸들링 시 고무 조성물 내의 수지가 연화하여 고무 조성물의 강성이 감소하고 130 ℃를 초과하면 혼합시 원료고무로의 분산성이 저하되는 문제가 있다. The rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention may include a resin. Since the resin is mixed at a softening point or higher when the rubber composition is mixed, processability is improved, and at room temperature and the temperature of general tire driving, the resin acts as a hard part to help improve the rigidity of the rubber. The glass transition temperature (Tg) of the resin is preferably 20 to 90 °C, and the softening point is preferably 90 to 130 °C. When the stiffness decreases and exceeds 130° C., there is a problem in that the dispersibility into the raw rubber is deteriorated during mixing.

상기 수지는 연화점이 90 ~ 130 ℃이고 유리 전이 온도(Tg)가 20 ~ 90 ℃인 주로 Aliphatic 또는 Naphthenic 계와 Aromatic계가 공중합된 것일 수 있다.The resin may have a softening point of 90 to 130 ℃ and a glass transition temperature (Tg) of 20 to 90 ℃, mainly aliphatic or naphthenic and aromatic copolymers.

예를 들어, 알리파틱(Aliphatic)계 수지는 예를 들어 아이소프렌(Isoprene)과 같은 C5 계 석유 수지 등일 수 있으며, 나프타닉(Naphthenic)계 수지는 예를 들어 테르핀계(Terpene), DCPE(Dicyclopentadiene) 등일 수 있고, Aromatic계는 탄소수 8개 내지 10개일 수 있고 그 예로 비닐톨루엔(vinyltoluenes), 다이사이클로펜타디엔(dicyclopentadiene), 인덴(Indene), 메틸스티렌(Methylstyrene), 스티렌(Styrene), 메틸 인덴(Methyl indenes)일 수 있다.For example, the aliphatic-based resin may be, for example, a C5-based petroleum resin such as isoprene, and the naphthenic-based resin is, for example, a terpene-based resin or a DCPE (Dicyclopentadiene)-based resin. ), and the like, and the aromatic system may have 8 to 10 carbon atoms, for example, vinyltoluene, dicyclopentadiene, indene, methylstyrene, styrene, methyl indene. (Methyl indenes).

상기 수지는 aromatic 탄화수소 및 aliphatic 또는 naphthenic 탄화수소의 중량비가 30 내지 60 : 40 내지 70인 것이 트레드 고무 조성물의 웨트(Wet) 성능을 올릴 때 적은 함량으로도 그 효과가 커질 수 있다. 상기 방향족 탄화수소의 중량비가 30 미만인 경우 유리 전이 온도가 너무 높고 회전 저항 성능이 저하될 수 있고, 60을 초과하는 경우 웨트(Wet) 보강 효과가 미미해질 수 있다.The resin has an aromatic hydrocarbon and an aliphatic or naphthenic hydrocarbon weight ratio of 30 to 60: 40 to 70. When the wet performance of the tread rubber composition is increased, the effect can be increased even with a small content. If the weight ratio of the aromatic hydrocarbon is less than 30, the glass transition temperature may be too high and the rotation resistance performance may be deteriorated, and if it exceeds 60, the wet reinforcing effect may be insignificant.

상기 수지는 원료고무 100 중량부에 대하여, 5 내지 30 중량부를 포함하는 것이 바람직한데, 5 중량부 미만이면 가공성 및 고무의 강성 향상이 미미하고, 30 중량부를 초과하면, 내마모성이 약화되는 문제가 있다.The resin preferably contains 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. If it is less than 5 parts by weight, the processability and rigidity of the rubber are insignificant, and if it exceeds 30 parts by weight, there is a problem in that the wear resistance is weakened. .

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 수용성 고분자인 PVA(Polyvinylalcohol)을 포함할 수 있다. 상기 PVA는 유리 전이 온도(Tg)가 40 내지 80 ℃가 바람직한데, 40 ℃ 미만이면 제동성능 향상 효과가 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 80 ℃를 초과하면 고무조성물의 가공성 및 실리카 분산이 약화될 수 있다.The rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention may include polyvinylalcohol (PVA), which is a water-soluble polymer. The PVA preferably has a glass transition temperature (Tg) of 40 to 80 ° C. If it is less than 40 ° C, a problem of reducing the braking performance improvement effect may occur, and if it exceeds 80 ° C, the processability and silica dispersion of the rubber composition will be weakened. can

상기 PVA는 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 30 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 PVA가 5 중량부 미만이면 PVA 의한 효과가 미미한 문제가 있고, 30 초과이면 내마모 및 저연비성능이 급격히 악화되는 문제가 발생할 수 있다.The PVA preferably contains 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. If the PVA is less than 5 parts by weight, there is a problem that the effect of PVA is insignificant, and if it exceeds 30, there may be a problem that wear resistance and low fuel economy performance are rapidly deteriorated.

본 발명에 따른 타이어 트레드 고무조성물은 추가로 카본블랙, 연화제, 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제를 포함할 수 있다.The tire tread rubber composition according to the present invention may further include carbon black, a softener, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and a vulcanization accelerator auxiliary.

카본블랙은 SAF, ISAF, HAF, MAF, FEF, SRF, GPF, APF, FF, CF, SCF 및 ECF와 같은 퍼니스 블랙(퍼니스 카본 블랙); 아세틸렌 블랙(아세틸렌 카본 블랙); FT 및 MT와 같은 서멀 블랙(서멀 카본 블랙); EPC, MPC 및 CC와 같은 채널 블랙(채널 카본 블랙); 그래파이트일 수 있으나 바람직하게는 HAF(High Abrasion Furnace) 카본블랙일 수 있다.Carbon blacks include furnace blacks such as SAF, ISAF, HAF, MAF, FEF, SRF, GPF, APF, FF, CF, SCF and ECF (furnace carbon black); acetylene black (acetylene carbon black); thermal blacks such as FT and MT (thermal carbon black); channel blacks such as EPC, MPC and CC (channel carbon black); It may be graphite, but it may be preferably HAF (High Abrasion Furnace) carbon black.

카본블랙은 요오드 흡착량이 103~1000mg/g이며, 질소 흡착 비표면적(N2SA)이 118~1000㎡/g이며, DBP(Dibutyl- phthalate) 흡유량이 105~495 ml/100g이고, BET(Brunauer Emmett Teller) 비표면적이 100~1000m2/g인 것일 수 있다. 이와 같은 카본블랙은 원료고무 100중량부에 대해 1 내지 10중량부가 포함될 수 있다.Carbon black has an iodine adsorption amount of 103-1000 mg/g, a nitrogen adsorption specific surface area (N2SA) of 118-1000 m2/g, a DBP (Dibutyl-phthalate) oil absorption of 105-495 ml/100g, and BET (Brunauer Emmett Teller) ) may have a specific surface area of 100 to 1000 m2/g. Such carbon black may contain 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber.

연화제는 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위하여 또는 가황 고무의 경도를 저하시키기 위하여 고무 조성물에 첨가되는 것으로, 고무 배합시나 고무 제조시에 사용되는 가공오일류를 의미한다. 연화제(오일)는 원료고무 100중량부에 대해 1 내지 6중량부가 포함된다.The softener is added to the rubber composition to facilitate processing by imparting plasticity to the rubber or to reduce the hardness of the vulcanized rubber, and refers to processing oils used in rubber compounding or rubber manufacturing. The softening agent (oil) is included in an amount of 1 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber.

연화제로는 석유계 오일, 식물 유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As the softening agent, any one selected from the group consisting of petroleum oils, vegetable oils, and combinations thereof may be used, but the present invention is not limited thereto.

석유계 오일로는 파라핀계 오일, 나프텐계 오일, 방향족계 오일 및 이들의 [0056] 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.As the petroleum oil, any one selected from the group consisting of paraffinic oil, naphthenic oil, aromatic oil, and combinations thereof may be used.

파라핀계 오일의 대표적인 예로 미창 오일 주식회사의 P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6 등을 들 수 있고, 나프텐계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 N-1, N-2, N-3 등을 들 수 있으며, 방향족계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 A-2, A-3 등을 들 수 있다.Representative examples of paraffinic oils include P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, and P-6 of Michang Oil Co., Ltd., and representative examples of naphthenic oils include Michang Oil Co., Ltd. N-1, N-2, N-3, and the like, and representative examples of aromatic oils include A-2 and A-3 of Michang Oil Co., Ltd.

그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 방향족계 오일에 포함된 폴리사이클릭 아로마틱 탄화수소(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,이하 PAHs라 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 바람직하게 사용할 수 있다.However, with the recent increase in environmental awareness, when the content of polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter referred to as PAHs) contained in aromatic oils is 3% by weight or more, it is known that the possibility of cancer is high, TDAE (treated A distillate aromatic extract oil, a mild extraction solvate (MES) oil, a residual aromatic extract (RAE) oil, or a heavy naphthenic oil may be preferably used.

특히, 연화제로서 사용하는 오일은 오일 전체에 대하여 PAHs 성분의 총 함량이 3중량% 이하이고, 동점도가 95℃ 이상(210 ℉ SUS), 연화제 내의 방향족 성분이 15 내지 25중량%, 나프텐계 성분이 27 내지 37중량% 및 파라핀계 성분이 38 내지 58중량%인 TDAE 오일을 바람직하게 사용할 수 있다.In particular, the oil used as a softener has a total content of PAHs of 3% by weight or less with respect to the entire oil, a kinematic viscosity of 95°C or higher (210°F SUS), an aromatic component in the softener of 15 to 25% by weight, and a naphthenic component TDAE oil containing 27 to 37% by weight and 38 to 58% by weight of paraffinic components may be preferably used.

TDAE 오일은 TDAE 오일을 포함한 타이어 트레드의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.TDAE oil has advantageous properties against environmental factors, such as the cancer-causing potential of PAHs, while improving the low-temperature characteristics and fuel efficiency of tire treads including TDAE oil.

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.Vegetable oils include castor oil, cottonseed oil, linseed oil, canola oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, pine oil, pine tar, tall oil, corn oil, rice bran oil, safflower oil, sesame oil, olive oil, sunflower oil, palm kernel oil, camellia oil, Any one selected from the group consisting of jojoba oil, macadamia nut oil, safflower oil, tung oil, and combinations thereof may be used.

가류제는 유황계 가류제, 유기 과산화물, 수지 가류제, 또는 산화마그네슘 등의 금속산화물을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로 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. As the vulcanizing agent, a sulfur-based vulcanizing agent, an organic peroxide, a resin vulcanizing agent, or a metal oxide such as magnesium oxide may be used. More specifically, the sulfur-based vulcanizing agent is an inorganic vulcanizing agent such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), colloidal sulfur, tetramethylthiuram disulfide (TMTD), An organic curing agent such as tetraethyltriuram disulfide (TETD) or dithiodimorpholine may be used.

유황계 가류제로는 구체적으로 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있다. As the sulfur-based vulcanizing agent, specifically elemental sulfur or a vulcanizing agent producing sulfur, for example, amine disulfide, polymeric sulfur, and the like may be used.

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, 또는 n-부틸-4,4-디-t-부틸퍼옥시발레레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Organic peroxides include benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, cumene hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t -Butylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane, 1,3-bis (t-butylperoxypropyl)benzene, di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene, t-butylperoxybenzene, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-dibutylperoxy-3, 3,5-trimethylsiloxane, or n-butyl-4,4-di-t-butylperoxyvalerate, and the like, may be used alone or as a mixture of two or more thereof.

이중에서도 유황계 가류제가 고무 조성물의 인장특성 개선 효과면에서 고려할 때 보다 바람직할 수 있다.Among them, the sulfur-based vulcanizing agent may be more preferable in consideration of the effect of improving the tensile properties of the rubber composition.

가류제는 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 3중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.It is preferable that the vulcanizing agent be included in an amount of 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber in terms of making the raw rubber less sensitive to heat and chemically stable as an appropriate vulcanizing effect.

가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진한다. 구체적으로 가류촉진제로는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 크산테이트계 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.The vulcanization accelerator accelerates the vulcanization rate or promotes a delayed action in the initial vulcanization stage. Specifically, vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic acid, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, xanthate, and these Any one selected from the group consisting of a mixture of can be used.

술펜아미드계 가류촉진제로는, 예컨대 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-t-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Examples of the sulfenamide-based vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N-t-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS), N,N-dicyclohexyl-2- benzothiazyl sulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfenamide, N,N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, and the like. Mixtures may be used.

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 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Examples of the thiazole-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyldisulfide (MBTS), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole, Copper salt of 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2-(2,4-dinitrophenyl)mercaptobenzothiazole, 2-(2,6-diethyl 4-morpholinothio) benzothiazole, etc. are mentioned, One type alone or a mixture of two or more types of these can be used.

티우람계 가류촉진제로는, 예컨대 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.As the thiuram-based vulcanization accelerator, for example, tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipentamethylenethiuram disulfide, dipentamethylenethiuram monosulfide, dipentamethylenethi uram tetrasulfide, dipentamethylene thiuram hexasulfide, tetrabutyl thiuram disulfide, pentamethylene thiuram tetra sulfide, and the like, and any one of them or a mixture of two or more thereof may be used.

티오우레아계 가류촉진제로는, 예컨대 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Examples of the thiourea-based vulcanization accelerator include thiacarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diorthotolylthiourea, and the like. Can be used.

구아니딘계 가류촉진제로는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Examples of the guanidine-based vulcanization accelerator include diphenylguanidine, diorthotolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, diphenylguanidinephthalate, and the like. have.

디티오카르밤산계 가류촉진제로는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리딘의 착염, 헥사데실이소프로필디티오카르밤산아연, 옥타데실이소프로필디티오카르밤산아연 디벤질디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르밤산피페리딘, 디메틸디티오카르밤산셀레늄, 디에틸디티오카르밤산텔루늄, 디아밀디티오카르밤산카드뮴 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Examples of the dithiocarbamic acid vulcanization accelerator include zinc ethylphenyldithiocarbamate, zinc butylphenyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, di Zinc butyldithiocarbamate, zinc diamyldithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate, complex salt of pentamethylenedithiocarbamate zinc and piperidine, hexadecylisopropyldithiocarbamate zinc, octadecyliso Zinc propyldithiocarbamate, zinc dibenzyldithiocarbamate, sodium diethyldithiocarbamate, piperidine pentamethylenedithiocarbamate, selenium dimethyldithiocarbamate, tellunium diethyldithiocarbamate, diamyl Cadmium dithiocarbamate, etc. are mentioned, Among these, 1 type alone or a mixture of 2 or more types can be used.

알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 가류촉진제로는, 예컨대 아세트알데히드-아닐린 반응물, 부틸알데히드-아닐린 축합물, 헥사메틸렌테트라민, 아세트알데히드-암모니아 반응물 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.The aldehyde-amine-based or aldehyde-ammonia-based vulcanization accelerator includes, for example, an acetaldehyde-aniline reactant, a butylaldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, an acetaldehyde-ammonia reactant, and the like. A mixture of two or more may be used.

이미다졸린계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물을 사용할 수 있고, 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. As the xanthate-based vulcanization accelerator, for example, a xanthate-based compound such as dibutylxanthogen zinc Can be used.

이중에서도 고무의 내열성 개선 효과가 우수한 N-t-부틸-벤조티아졸-설펜아미드(N-tertiarybutyl-2-benzothiazylsulfenamide, NS), N-시클로헥실-2-벤조티아졸설펜아미드(N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide, CZ), N,N-디페닐 구아니딘(Diphenyl Guanidine, DPG), N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질설펜 아미드(N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfen amide), 테트라메틸 티우람 디설파이드(Tetrametylthiuram disulfide, TT) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직할 수 있다.Among them, N-tertiarybutyl-2-benzothiazylsulfenamide (NS), N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide (N-cyclohexyl-2- benzothiazylsulfenamide (CZ), N,N-diphenyl guanidine (DPG), N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfen amide (N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfen amide), tetramethyl thiuram disulfide ( Tetrametylthiuram disulfide, TT) and mixtures thereof may be preferred.

가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성, 특히 인장특성의 증진을 극대화시키기 위하여 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 1.5 중량부로 포함된다.The vulcanization accelerator is included in an amount of 1 to 1.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber to maximize productivity and rubber properties, particularly tensile properties, through acceleration of the vulcanization rate.

스테아린산과 산화아연(ZnO)은 가류촉진제와 병용하여 그 촉진효과를 완전하게 하기 위해 사용되는 가류촉진조제로서, 스테아린산은 원료고무 100중량부에 대해 1~4중량부가 포함되고, 산화아연(ZnO)은 원료고무 100중량부에 대해 4~6중량부가 포함된다.Stearic acid and zinc oxide (ZnO) are vulcanization accelerators used in combination with a vulcanization accelerator to perfect the accelerating effect. Stearic acid contains 1-4 parts by weight based on 100 parts by weight of raw rubber, zinc oxide (ZnO) Silver is contained in 4 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber.

이와 같이 가류촉진조제로서 산화아연과 스테아르산을 함께 사용하는 경우에는 산화아연이 스테아르산에 녹아 가류촉진제와 유효한 복합체(complex)를 형성하여, 가황 반응 중 유리한 황을 만들어냄으로써 고무의 가교 반응을 용이하게 한다.As described above, when zinc oxide and stearic acid are used together as a vulcanization accelerator, zinc oxide dissolves in stearic acid to form an effective complex with the vulcanization accelerator, thereby facilitating the crosslinking reaction of rubber by creating advantageous sulfur during the vulcanization reaction. make it

타이어 트레드의 고무 조성물은 상기한 성분들 외에 선택적으로 점착제, 가류지연제, 노화방지제, 산화방지제 등의 각종 첨가제가 첨가될 수 있다. 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.Various additives such as an adhesive, a vulcanization retarder, an anti-aging agent, and an antioxidant may be optionally added to the rubber composition of the tire tread in addition to the above components. Any additives may be used as long as they are conventionally used in the field to which the present invention pertains, and the content thereof is not particularly limited as it depends on the compounding ratio used in a conventional rubber composition for a tire tread.

구체적 예로서, 점착제는 고무와 고무 사이의 접착(tack) 성능을 더욱 향상시켜 주고, 충전제와 같은 기타 첨가제들의 혼합성, 분산성 및 가공성을 개선시켜 고무의 물성 향상에 기여한다. As a specific example, the pressure-sensitive adhesive further improves tack performance between rubber and rubber, and improves the mixability, dispersibility and processability of other additives such as fillers, thereby contributing to improvement of rubber properties.

점착제로는 로진(rosin)계 수지 또는 테르펜(terpene)계 수지와 같은 천연수지계 점착제와 석유수지, 콜타르(coal tar) 또는 알킬 페놀계 수지 등의 합성수지계 점착제를 사용할 수 있다.As the pressure-sensitive adhesive, a natural resin-based pressure-sensitive adhesive such as a rosin-based resin or a terpene-based resin and a synthetic resin-based pressure-sensitive adhesive such as a petroleum resin, coal tar or an alkyl phenol-based resin may be used.

가류지연제는 불용성 황의 잔존율이 낮아지는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로서 바람직하게는 N-사이클로헥실티오프탈이미드(N-cyclohexylthiophthalimide, 이하 "PVI"라 약칭함) 또는 살리실산(salicylic acid)이 사용된다.The vulcanization retardant serves to prevent the residual rate of insoluble sulfur from being lowered. Preferably, N-cyclohexylthiophthalimide (hereinafter abbreviated as "PVI") or salicylic acid is used. used

노화방지제는 구체적으로 아민계, 페놀계, 퀴놀린계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염, 왁스 또는 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. Specifically, the antioxidant may be appropriately selected from any one selected from the group consisting of amine-based, phenol-based, quinoline-based, imidazole-based, carbamic acid metal salts, waxes, and mixtures thereof.

보다 구체적으로, 아민계 노화방지제로는 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민(6PPD), N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민(3PPD), N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디아릴-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-사이클로헥실 p-페닐렌디아민, 또는 N-페닐-N'-옥틸-p-페닐렌디아민 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.More specifically, the amine-based antioxidants include N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine (3PPD), N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N,N'-diaryl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-cyclohexyl p-phenylenediamine, or N- phenyl-N'-octyl-p-phenylenediamine, and the like, and one of these may be used alone or a mixture of two or more thereof may be used.

페놀계 노화방지제로는 페놀계인 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-이소부틸리덴-비스(4,6-디메틸페놀), 또는 2,6-디-t-부틸-p-크레졸 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Phenolic antioxidants include phenolic 2,2'-methylene-bis(4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-isobutylidene-bis(4,6-dimethylphenol), or 2 ,6-di-t-butyl-p-cresol, and the like, and one of these may be used alone or a mixture of two or more thereof may be used.

퀴놀린계 노화방지제로는 구체적으로 6-에톡시-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-아닐리노-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 6-도데실-2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린, Specifically, the quinoline-based antioxidant includes 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 6-anilino-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 6-dodecyl-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline,

또는 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린(Poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline), RD) 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.Or poly (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (Poly (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline), RD) and the like, and one of them alone or A mixture of two or more may be used.

왁스로는 왁시 하이드로카본 등을 사용할 수 있다.As the wax, waxy hydrocarbon or the like may be used.

이중에서도, N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민(3PPD), N-(1,3-디메틸부틸)-N-페닐-p-페닐렌디아민(6PPD), 폴리(2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린(RD) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 노화방지제 사용에 따른 개선 효과의 현저함을 고려할 때 보다 바람직할 수 있다.Among them, N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine (3PPD), N-(1,3-dimethylbutyl)-N-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD), poly(2, Selecting from the group consisting of 2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (RD) and mixtures thereof may be more preferable in consideration of the significant improvement effect of the use of the antioxidant.

산화방지제는 고무 조성물의 산화를 억제하는 역할을 하는데, 타이어용 고무 조성물의 산화를 방지하는 효과를 나타내는 것이면 특별히 한정되지 않지만, N-알킬-N'-페닐-파라-페닐렌디아민, 4,4'-비스(알킬아미노)트리페닐아민, N-이소프로필-N'-페닐-파라-페닐렌디아민, N-1,3-디메틸부틸-N'-페닐-파라-페닐렌디아민, 4,4'-비스(이소프로필아미노)-트리페닐아민, 4,4'-비스(1,3-디메틸부틸아미노)-트리페닐아민, 4,4'-비스(1,4-디메틸펜틸아미노)-트리페닐아민, N-알킬-N'-페닐-파라-페닐렌디아민 및 4,4'-비스(알킬아미노)트리페닐아민으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 둘로 이루어지는 것이 바람직하다.The antioxidant serves to inhibit oxidation of the rubber composition, and is not particularly limited as long as it has an effect of preventing oxidation of the rubber composition for tires, but N-alkyl-N'-phenyl-para-phenylenediamine, 4,4 '-Bis(alkylamino)triphenylamine, N-isopropyl-N'-phenyl-para-phenylenediamine, N-1,3-dimethylbutyl-N'-phenyl-para-phenylenediamine, 4,4 '-Bis(isopropylamino)-triphenylamine, 4,4'-bis(1,3-dimethylbutylamino)-triphenylamine, 4,4'-bis(1,4-dimethylpentylamino)-tri It is preferably composed of one or two selected from the group consisting of phenylamine, N-alkyl-N'-phenyl-para-phenylenediamine and 4,4'-bis(alkylamino)triphenylamine.

이하, 본 발명을 하기 제조예 및 실험예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 제조예 및 실험예는 본 발명을 실시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by the following Preparation Examples and Experimental Examples. The following preparation examples and experimental examples are merely examples for carrying out the present invention, and are not intended to limit the protection scope of the present invention.

[제조예: 타이어 트레드 고무조성물의 제조][Production Example: Preparation of Tire Tread Rubber Composition]

하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 실시예 및 비교예에 따른 타이어 고무 조성물을 통상의 타이어 제조방법에 따라 제조하였으며 이는 특별히 한정되지 않는다.The tire rubber compositions according to Examples and Comparative Examples were prepared according to a conventional tire manufacturing method using the compositions shown in Table 1 below, but are not particularly limited.

구분 division 비교예
1
comparative example
One
비교예
2
comparative example
2
실시예
1
Example
One
실시예
2
Example
2
실시예
3
Example
3
실시예
4
Example
4
실시예
5
Example
5
S-SBR (1)S-SBR (1) 4545 S-SBR (2)S-SBR (2) 5555 112.5112.5 S-SBR (3)S-SBR (3) 4545 4545 6060 6060 6060 S-SBR (4)S-SBR (4) 5555 5555 5555 5555 5555 BRBR 1515 1010 1515 1515 실리카 (1)Silica (1) 9595 9090 9595 9595 110110 110110 120120 카본블랙carbon black 44 44 44 44 44 44 44 TESPTTESPT 7.27.2 7.27.2 7.27.2 7.27.2 8.48.4 8.48.4 9.29.2 ResinResin 1010 1010 2020 2020 3030 PVAPVA 55 1010 1515 1515 가공조제processing aid 55 55 33 33 33 33 33 프로세스 오일process oil 2020 1515 1010 55 55 55 55 산화아연zinc oxide 22 22 22 22 22 22 22 스테아린산stearic acid 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 노화방지제(6C)Anti-aging agent (6C) 22 22 22 22 22 22 22 DPGDPG 22 22 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 유황brimstone 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 1.01.0 CBSCBS 2.22.2 2.22.2 2.22.2 2.22.2 2.22.2 2.22.2 2.22.2 초촉진제super accelerator 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2

※ S-SBR (1) : 유첨 오일이 없고 Tg(유리전이온도)가 약 -25 ℃이며, 스티렌이 26~30 %, 비닐 함량이 41~45인 아미노 실란계로 말단 변성된 S-SBR※ S-SBR (1): S-SBR terminal modified with aminosilane without added oil, Tg (glass transition temperature) of about -25 ℃, styrene 26-30%, vinyl content 41-45

S-SBR (2) : 유첨 오일 함량이 37.5 중량부이며 오일을 포함한 Tg(유리전이온도)가 약 -36 ℃이며, 스티렌이 34~38%, 비닐 함량이 24~28인 아미노 실란계로 말단 변성된 S-SBRS-SBR (2): 37.5 parts by weight of attached oil, Tg (glass transition temperature) including oil is about -36 ° C, styrene is 34 to 38%, vinyl content is 24 to 28. S-SBR

S-SBR (3) : 유첨 오일이 없고 Tg(유리전이온도)가 약 -60 ℃이며, 스티렌이 13~17 %, 비닐 함량이 23~27인 아민계와 아미노 실란계로 양말단 변성된 S-SBRS-SBR (3): S- that has no added oil, has a Tg (glass transition temperature) of about -60 ℃, styrene is 13~17%, and vinyl content is 23~27. SBR

S-SBR (4) : 유첨 오일 함량이 37.5 중량부이며 오일을 포함한 Tg(유리전이온도)가 약 -53이며, 스티렌이 23~27%, 비닐 함량이 18~22인 아미노 실란계로 말단 변성된 S-SBRS-SBR (4): 37.5 parts by weight of attached oil, Tg (glass transition temperature) including oil is about -53, styrene is 23-27%, and vinyl content is 18-22. S-SBR

※ 2. BR : Tg(유리전이온도)가 -106 ℃인 부타디엔 고무※ 2. BR: Butadiene rubber with Tg (glass transition temperature) of -106 ℃

※ 실리카 : 질소흡착이 170 m2/g, CTAB 흡착이 160 m2/g인 High Dispersible Silica※ Silica: High Dispersible Silica with nitrogen adsorption of 170 m2/g and CTAB adsorption of 160 m2/g

카본블랙 : N234Carbon Black: N234

※ TESPT : Si69(Degussa)※ TESPT: Si69 (Degussa)

※ RESIN : 연화점이 95~115 ℃이고 Tg가 25~40 ℃인 주로 Naphthenic 계와 Aromatic 계의 공중합체※ RESIN : mainly Naphthenic and Aromatic copolymers with a softening point of 95~115 ℃ and a Tg of 25~40 ℃

※ PVA(Polyvinylalcohol) : Tg가 -40 내지 -60 ℃인 PVA(Polyvinylalcohol)※ PVA (Polyvinylalcohol): PVA (Polyvinylalcohol) with Tg of -40 to -60 ℃

※ 노화방지제(6C) : N-1,3-디메틸부틸-N-페닐-p-페닐렌디아민※ Anti-aging agent (6C): N-1,3-dimethylbutyl-N-phenyl-p-phenylenediamine

※ DPG : 디페닐렌구아니딘※ DPG: Diphenylene guanidine

※ CBS : N-사이클로헥실-2-벤조티아질 설펜아마이드※ CBS: N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide

구분division 비교예
1
comparative example
One
비교예
2
comparative example
2
실시예
1
Example
One
실시예
2
Example
2
실시예
3
Example
3
실시예
4
Example
4
실시예
5
Example
5
무니점도(ML1+4)Mooney Viscosity (ML1+4) 8282 7979 8383 8888 7979 7676 7878 경도 (ShoreA)Hardness (ShoreA) 6969 6868 6969 7171 7171 7070 7272 300% Modulus300% Modulus 128128 115115 115115 119119 110110 105105 9595 파단에너지breaking energy 185185 190190 205205 212212 203203 198198 196196 Wet Grip IndexWet Grip Index 100100 9797 101101 104104 106106 107107 109109 60℃ tan δ60℃ tan δ 0.1250.125 0.1180.118 0.1280.128 0.1320.132 0.1200.120 0.1250.125 0.1310.131 람본마모 IndexLambon Wear Index 100100 105105 9898 9797 105105 108108 113113

- 무늬점도(ML1+4(125℃))는 ASTM 규격 D1646에 의해 측정하였다.- Pattern viscosity (ML1+4 (125℃)) was measured according to ASTM standard D1646.

- 경도는 DIN 53505에 의해 측정하였다.- Hardness was measured according to DIN 53505.

- 300% 모듈러스와 파단에너지는 ISO 37 규격에 의해 측정하였다.- 300% modulus and breaking energy were measured according to ISO 37 standard.

- 점탄성은 ARES 측정기를 사용하여 0.5% 변형(strain)에 10Hz Frequency 하에서 -60℃에서 60℃까지 G’, G”, tan δ를 측정하였다.- For viscoelasticity, G’, G”, and tan δ were measured from -60°C to 60°C under a 10Hz frequency at 0.5% strain using an ARES measuring instrument.

상기 표 2에서 ML1+4는 미가류 고무의 점도를 나타내는 값으로 수치가 낮을수록 미가류 고무의 가공성이 우수하다. 경도는 조종 안정성과 상관이 있으며 그 값이 높을 수록 조종 안정성이 우수하다. 파단에너지는 고무가 파단될 때 필요한 에너지를 나타내는 것으로 값이 높을수록 필요한 에너지가 높아 마모 성능이 우수하다. Wet Grip Index는 젖은 노면에서의 제동 특성을 나타낸 것으로 수치가 높을수록 제동 성능이 우수함을 나타내며 낸다. 또한 60℃ tanδ는 회전저항 특성을 나타내는 것으로서 수치가 낮을수록 성능이 우수함을 나타내며 람본마모 Index가 높을수록 마모성능에 유리함을 나타낸다.In Table 2, ML1+4 is a value indicating the viscosity of the unvulcanized rubber, and the lower the numerical value, the better the processability of the unvulcanized rubber. Hardness is correlated with steering stability, and the higher the value, the better the steering stability. Breaking energy represents the energy required when rubber breaks. The higher the value, the higher the energy required, so the wear performance is excellent. The Wet Grip Index shows the braking characteristics on a wet road surface, and the higher the number, the better the braking performance. In addition, 60℃ tanδ represents the rotational resistance characteristics, and the lower the numerical value, the better the performance, and the higher the Rambon wear index, the better the wear performance.

상기의 표 2에서 보면 파단에너지가 향상됨을 알 수 있다. 또한, 60℃ tan δ를 유지하거나 손실을 최소화하면서, Wet Grip Index, 경도가 향상되며 람본 마모에서 유지되거나 향상되므로 내마모 성능과 저연비 성능을 유지시키면서 젓은 노면 제동 성능을 향상됨을 알 수 있다 From Table 2 above, it can be seen that the breaking energy is improved. In addition, while maintaining 60℃ tan δ or minimizing loss, wet grip index and hardness are improved and maintained or improved in Rambon wear.

위에서 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명에 따라 관능화율이 높은 낮은 Tg의 SSBR을 조합하여 실리카와의 Interaction을 극대화하고 실리카의 중량부를 적정 수준 내에서 최대한 높이고 유리 전이 온도(Tg)가 상온 이상인 Resin과 Water Soluble polymer인 PVA를 적용함으로써 내마모성과 저연비 성능의 Trade off없이 젖은 노면 제동 성능이 향상된 트레드 조성물에 유용하다. As described in detail above, according to the present invention, SSBR with a high functionalization rate is combined with a low Tg SSBR according to the present invention to maximize the interaction with silica, increase the weight part of silica as much as possible within an appropriate level, and resin and water having a glass transition temperature (Tg) above room temperature It is useful for a tread composition with improved wet road braking performance without trade-off of abrasion resistance and low fuel efficiency by applying PVA, a soluble polymer.

Claims (6)

원료고무 100 중량부에 대하여;
실리카 80 내지 120 중량부;
수지 5 내지 30 중량부;
수용성 고분자인 PVA 5 내지 30 중량부를 포함하며,
상기 원료고무는 오일을 포함하지 않으며 amine계와 amino silane계로 양말단이 변성되고 유리 전이 온도(Tg)가 -70 내지 -50 ℃이며, 스티렌이 13 ~ 17 중량%, 부타디엔 내 비닐 함량이 23 ~ 27 중량%인 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 50 중량부;
오일을 포함하며 아미노 실란계로 말단 변성되고 유리 전이 온도(Tg)가 -60 내지 -40 ℃이며, 스티렌이 23 ~ 27 중량%, 비닐 함량이 18 ~ 22 중량%인 용액 중합 스티렌-부타디엔 고무 20 내지 50 중량부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
Based on 100 parts by weight of raw rubber;
80 to 120 parts by weight of silica;
5 to 30 parts by weight of resin;
It contains 5 to 30 parts by weight of PVA, which is a water-soluble polymer,
The raw rubber does not contain oil, both ends are modified with an amine system and an amino silane system, the glass transition temperature (Tg) is -70 to -50 ℃, styrene is 13 to 17 wt%, and the vinyl content in butadiene is 23 to 20 to 50 parts by weight of solution-polymerized styrene-butadiene rubber, which is 27% by weight;
Solution-polymerized styrene-butadiene rubber containing oil, terminal-modified with aminosilane, having a glass transition temperature (Tg) of -60 to -40 ° C, 23 to 27 wt% of styrene, and 18 to 22 wt% of vinyl 50 parts by weight;
A rubber composition for a tire tread, comprising:
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 실리카는 CTAB 흡착이 140 ~ 280 m2/g이며 수소이온지수가 5 내지 8 pH인 고분산성 실리카인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
The rubber composition for tire tread, characterized in that the silica is highly dispersible silica having a CTAB adsorption of 140 to 280 m 2 /g and a hydrogen ion index of 5 to 8 pH.
제1항에 있어서,
상기 수지는 연화점이 90 ~ 130 ℃이고 유리 전이 온도(Tg)가 20 ~ 90 ℃인 Aliphatic 또는 Naphthenic 계와 Aromatic계가 공중합된 수지인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
The rubber composition for tire tread, characterized in that the resin has a softening point of 90 to 130 ° C and a glass transition temperature (Tg) of 20 to 90 ° C.
제1항에 있어서,
상기 수용성 고분자 PVA는 유리 전이 온도(Tg)가 40 ~ 80 ℃이며 분자량이 10,000 ~ 50,000인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
The water-soluble polymer PVA has a glass transition temperature (Tg) of 40 to 80 °C and a molecular weight of 10,000 to 50,000.
제1항에 있어서,
상기 원료 고무는 부타디엔 고무 0 내지 40 중량부 및 천연고무 0 내지 20 중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
The rubber composition for tire tread further comprises 0 to 40 parts by weight of butadiene rubber and 0 to 20 parts by weight of natural rubber.
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KR101883341B1 (en) * 2016-10-27 2018-07-31 금호타이어 주식회사 Tire tread rubber composition with high wear

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101121092B1 (en) * 2003-10-31 2012-04-02 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니 Tire and Crosslinkable Elastomeric Composition
KR101883341B1 (en) * 2016-10-27 2018-07-31 금호타이어 주식회사 Tire tread rubber composition with high wear

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