KR102457813B1 - Tread compound composition for tire and tire comprising the same - Google Patents
Tread compound composition for tire and tire comprising the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102457813B1 KR102457813B1 KR1020210014190A KR20210014190A KR102457813B1 KR 102457813 B1 KR102457813 B1 KR 102457813B1 KR 1020210014190 A KR1020210014190 A KR 1020210014190A KR 20210014190 A KR20210014190 A KR 20210014190A KR 102457813 B1 KR102457813 B1 KR 102457813B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tire
- weight
- rubber composition
- alkylphenol
- rubber
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0016—Compositions of the tread
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L47/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
본 발명은 원료고무 100 중량부, 연화제 10 내지 50 중량부를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물로서, 상기 연화제는 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체(Alkylphenol/Dicyclopentadiene Copolymer) 및 이의 수소화 화합물(Hydrogenated compound)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention provides a rubber composition for a tire tread comprising 100 parts by weight of raw rubber and 10 to 50 parts by weight of a softener, wherein the softening agent is an alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer and a hydrogenated compound thereof. It relates to a rubber composition for a tire tread, comprising at least one selected from the group consisting of.
Description
본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물로서, 새로운 구조의 기능성 페놀수지를 연화제로 포함함으로써, 접지성능이 우수하면서도 가공성이 향상된 특성을 가지는 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread, which includes a functional phenolic resin having a novel structure as a softener, thereby having excellent grounding performance and improved processability.
자동차의 주행성능과 제동성능은 차량의 하중, 속도 등 다양한 요소에 의해 영향을 받지만, 주로 노면과 접촉한 상태에서의 마찰력과 직접적으로 연계되므로, 노면과 직접 맞닿는 타이어의 접지력(Frictional force)이 자동차의 주행성능과 제동성능에 큰 영향을 미친다.Although the driving performance and braking performance of a vehicle are affected by various factors such as the vehicle's load and speed, it is mainly directly related to the frictional force in contact with the road surface, so the frictional force of the tire in direct contact with the road surface is It greatly affects the driving performance and braking performance of
구체적으로, 타이어의 접지력은 주행 시 노면에 미끄러질 때 발생되는 미끄럼 운동 마찰력(Kinetic Friction)과 정지 마찰력(Static Friction)으로 구성된다. 타이어를 구성하는 고무가 부드러울수록 노면과의 밀착도가 높아져 마찰력이 증가하고, 타이어가 노면과 접촉하는 접지면이 넓을수록 마찰력이 증가한다.Specifically, the traction force of a tire is composed of a sliding friction force (Kinetic Friction) and a static friction force (Static Friction) generated when the tire slides on the road surface during driving. The softer the rubber constituting the tire, the higher the adhesion to the road surface increases frictional force.
하절기용 타이어는 마른 노면과 젖은 노면에서의 제동성능이 모두 우수하도록, 높은 수준의 접지 성능이 요구되며, 레이싱용 타이어나, 초고성능 타이어와 같은 타이어들 또한 높은 수준의 접지 성능이 요구된다.Summer tires require a high level of grounding performance to have excellent braking performance on both dry and wet roads, and tires such as racing tires and ultra-high performance tires also require high level of grounding performance.
타이어의 트레드(Tread) 부위는 타이어의 성능을 크게 지배하는 부위로서, 노면과 직접 맞닿는 부위이므로, 타이어의 접지 성능을 향상하기 위해 트레드 부위를 구성하는 고무 조성물에 다양한 종류의 점착수지를 첨가한다.Since the tread portion of a tire largely dominates the performance of the tire and is in direct contact with the road surface, various types of adhesive resins are added to the rubber composition constituting the tread portion to improve the grounding performance of the tire.
타이어 산업에서 일반적으로 사용되는 점착수지는 석유수지, 페놀수지 또는 천연물 수지 등이 있는데, 이 중 알킬페놀수지는 가장 효과적으로 접지 성능을 향상시키는 것으로 알려져 있다.Adhesive resins commonly used in the tire industry include petroleum resins, phenolic resins, or natural resins, and among them, alkylphenol resins are known to improve the grounding performance most effectively.
그러나, 알킬페놀수지는 분자 내에 많은 수산기를 포함하고 있어, 분자간 상호작용과 분자내 상호작용이 강하므로, 다른 성분들과의 혼화성이 떨어지는 문제가 있다. 특히, 고무 조성물에 알킬페놀수지를 첨가하는 경우에는, 수지 스스로 자가 결집하는 문제가 있어, 합성 고무, 보강제 등의 다른 성분과의 혼합 가공성이 저하되는 문제가 있다.However, since the alkylphenol resin contains many hydroxyl groups in the molecule, intermolecular and intramolecular interactions are strong, there is a problem of poor compatibility with other components. In particular, when an alkylphenol resin is added to the rubber composition, there is a problem in that the resin self-aggregates, and there is a problem in that mixing processability with other components such as synthetic rubber and reinforcing agent is lowered.
또한, 강한 분자 간의 상호작용으로 인해 점착성이 매우 높아 끈적한 상태의 고무 반제품을 형성하게 되어, 알킬페놀수지를 첨가하는 경우, 혼합기 내부의 로터(Rotor)나 밀(Mill)에 고무 조성물 또는 점착수지가 붙어 작업성이 크게 저하되는 문제를 유발할 수 있다.In addition, due to strong interactions between molecules, the adhesiveness is very high, forming a rubber semi-finished product in a sticky state. It may cause a problem that the workability is greatly reduced.
본 발명의 발명자들은 상술한 문제점을 해결하고자 연구를 거듭한 끝에, 기존의 알킬페놀수지를 대체하는 신규한 점착수지를 첨가함으로써, 접지성능을 개선하면서도 고무 조성물의 가공성과 작업성이 향상된 효과를 가지는 타이어 트레드용 고무 조성물을 완성하기에 이르렀다.The inventors of the present invention, after repeated research to solve the above problems, by adding a new adhesive resin replacing the existing alkylphenol resin, while improving the grounding performance, the processability and workability of the rubber composition are improved. A rubber composition for a tire tread has been completed.
본 발명은 UHP 타이어, 레이싱 타이어와 같이 편평도가 낮은 타이어로서, 높은 수준의 접지 성능이 요구되는 타이어에 있어서, 제동성능, 연비성능 및 내마모성능을 개선하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to improve braking performance, fuel economy performance, and abrasion resistance in tires with low flatness, such as UHP tires and racing tires, which require a high level of grounding performance.
본 발명은 타이어용 고무 조성물에 있어서, 연화제로서 신규한 점착수지를 사용함으로써, 접지성능이 향상되면서도, 타이어의 가공성이 우수한 타이어용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire that has excellent tire workability while improving grounding performance by using a novel adhesive resin as a softener in a rubber composition for a tire.
본 발명은 또한, 고함량의 점착수지를 포함하면서도 다른 성분들과의 혼합이 용이하여 작업성이 우수한 타이어용 고무 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a rubber composition for a tire that contains a high content of adhesive resin and is easy to mix with other components and has excellent workability.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은, 원료고무 100 중량부, 연화제 10 내지 50 중량부를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물로서, 상기 연화제는 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체(Alkylphenol/Dicyclopentadiene Copolymer) 및 이의 수소화 화합물(Hydrogenated compound)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함한다.A rubber composition for a tire tread according to the present invention for solving the above problems is a rubber composition for a tire tread comprising 100 parts by weight of a raw rubber and 10 to 50 parts by weight of a softener, wherein the softening agent is alkylphenol/dicyclopentadiene. It contains at least one selected from the group consisting of a copolymer (Alkylphenol/Dicyclopentadiene Copolymer) and a hydrogenated compound thereof.
본 발명에 있어서, 상기 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체는 알킬페놀 단량체를 공중합한 것이고, 상기 알킬페놀 단량체는 파라-t-부틸페놀 및 파라-t-옥틸페놀로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present invention, the alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer is a copolymer of an alkylphenol monomer, and the alkylphenol monomer comprises at least one selected from the group consisting of para-t-butylphenol and para-t-octylphenol. may include
보다 상세하게는, 상기 알킬페놀 단량체는 상기 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체를 구성하는 단량체의 전체 중량을 기준으로 10 내지 70 중량%로 포함되고, 상기 연화제는 전체 수소의 중량을 기준으로, H1-NMR로 측정한 방향족성 수소(Aromatic Hydrogen)의 함량이 5 내지 30 중량%일 수 있다.More specifically, the alkylphenol monomer is included in an amount of 10 to 70% by weight based on the total weight of the monomers constituting the alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer, and the softening agent is based on the total weight of hydrogen, The content of aromatic hydrogen measured by H1-NMR may be 5 to 30 wt%.
본 발명에 있어서, 상기 연화제의 수평균분자량은 400 내지 1000이고, 중량평균분자량은 800 내지 2500이며, 분자량 분포는 1.5 내지 5.0일 수 있다.In the present invention, the softening agent may have a number average molecular weight of 400 to 1000, a weight average molecular weight of 800 to 2500, and a molecular weight distribution of 1.5 to 5.0.
본 발명에 있어서, 상기 연화제는 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체 및 이의 수소화 화합물을 포함할 수 있다.In the present invention, the softening agent may include an alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer and a hydrogenated compound thereof.
본 발명에 있어서, 상기 원료고무는 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부 및 스티렌-부타디엔 고무 70 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.In the present invention, the raw rubber may include 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber and 70 to 90 parts by weight of styrene-butadiene rubber.
본 발명에 있어서, 상기 연화제는 연화점이 80 내지 140℃이고, 유리전이온도는 40 내지 90℃일 수 있다.In the present invention, the softening agent may have a softening point of 80 to 140 °C, and a glass transition temperature of 40 to 90 °C.
본 발명에 있어서, 상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로, 15 내지 45 중량부로 포함될 수 있다.In the present invention, the softening agent may be included in an amount of 15 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber.
본 발명은 또한, 상술한 타이어 트레드용 고무 조성물을 포함하는 타이어를 제공한다.The present invention also provides a tire comprising the above-described rubber composition for a tire tread.
본 발명에 따른 타이어는 편평도가 60 이하인 것일 수 있다.The tire according to the present invention may have a flatness of 60 or less.
본 발명에 따른 타이어는 UHP 타이어(Ultra-High Performance Tire) 또는 레이싱용 타이어(Racing Tire)일 수 있다.The tire according to the present invention may be a UHP tire (Ultra-High Performance Tire) or a racing tire.
본 발명은 UHP 타이어와 레이싱용 타이어와 같은 낮은 편평도를 가지는 타이어의 접지성능이 향상된 효과를 가진다.The present invention has the effect of improving the grounding performance of tires having low flatness, such as UHP tires and racing tires.
본 발명은 기존의 UHP 타이어와 레이싱용 타이어와 비교하여 제동성능, 연비성능 및 내마모성능이 향상된 효과를 가진다.The present invention has the effect of improving braking performance, fuel economy performance, and abrasion resistance compared to conventional UHP tires and racing tires.
본 발명은 접지성능의 향상을 위해 고함량의 점착수지를 포함하면서도, 다른 성분들과의 혼합이 용이하고 가공성이 우수하여, 작업성이 향상된 특성을 가진다.The present invention includes a high content of the adhesive resin to improve the grounding performance, and it is easy to mix with other components and has excellent workability, thereby improving workability.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in more detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily carry out, but this is only an example, and the scope of the present invention is defined by the following contents Not limited.
본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 연화제 10 내지 50 중량부를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물로서,The rubber composition for a tire tread according to the present invention is a rubber composition for a tire tread comprising 100 parts by weight of a raw rubber and 10 to 50 parts by weight of a softener,
상기 연화제는 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체(Alkylphenol/Dicyclopentadiene Copolymer) 및 이의 탈수소화 화합물(Dehydrogenated compound)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함한다.The softening agent includes at least one selected from the group consisting of an alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer and a dehydrogenated compound thereof.
구체적으로, 타이어용 고무 조성물에 사용되는 연화제로서 기존에 사용되는 알킬페놀수지와는 달리, 타이어의 접지성능을 향상시키면서도 기존의 알킬페놀수지에 비해, 가공성과 작업성이 향상된 효과를 진다.Specifically, as a softener used in a rubber composition for a tire, unlike alkylphenol resins used in the past, the tire gripping performance is improved and processability and workability are improved compared to the existing alkylphenol resins.
연화제란 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위해서나 가황 고무의 경도를 저하시키기 위해 첨가되는 첨가제로서, 가공오일(Process oil), 식물유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용하는 것이 일반적이다.Softener is an additive added to facilitate processing by imparting plasticity to rubber or to decrease the hardness of vulcanized rubber. Any one selected from the group consisting of process oil, vegetable oil, and combinations thereof is used. it is common to do
본 발명은 타이어 중에서도 높은 접지 성능이 요구되는 타이어에 사용하기 적합한 연화제로서, 기존의 알킬페놀수지와 같은 점착수지를 대체하는 신규한 연화제를 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공한다.The present invention provides a rubber composition for a tire tread comprising a novel softener that replaces an adhesive resin such as an existing alkylphenol resin as a softener suitable for use in a tire requiring high grounding performance among tires.
보다 상세하게는, 상기 연화제는 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체, 및 이의 탈수소화 화합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.More specifically, the softening agent may include at least one selected from the group consisting of an alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer, and a dehydrogenated compound thereof.
본 발명에 따른 신규한 연화제를 구성하는 공중합체를 포함함과 동시에 탈수소화 화합물을 포함함으로써, 기존의 알킬페놀수지와 동등 수준의 접지 성능을 유지하면서도, 연비특성을 큰 폭으로 향상하면서 가공 상의 이점을 가지도록 구성될 수 있다.By including the copolymer constituting the novel softener according to the present invention and the dehydrogenation compound at the same time, it maintains the same level of grounding performance as that of the existing alkylphenol resin, while significantly improving fuel efficiency and processing advantages It can be configured to have
상기 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체는 알킬페놀 단량체를 공중합체의 일 단량체로 포함하여 공중합된 것으로서, 상세하게는, 파라-t-부틸페놀(p-tert-utylphenol) 및 파라-t-옥틸페놀(p-tert-Octylphenol)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 알킬페놀 단량체로 하여 공중합한 것일 수 있다.The alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer is copolymerized by including an alkylphenol monomer as one monomer of the copolymer, and specifically, para-t-butylphenol (p-tert-utylphenol) and para-t-octyl. At least one selected from the group consisting of phenol (p-tert-Octylphenol) may be copolymerized using an alkylphenol monomer.
디시클로펜타디엔 단량체는 펜타디엔을 이량화 하여 제조하거나, 스티렌계 단량체 혼합물 중에 포함되있는 것을 정제하여 사용한다.The dicyclopentadiene monomer is prepared by dimerizing pentadiene, or purified and used in the styrenic monomer mixture.
상기 알킬페놀 단량체는 상기 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체를 구성하는 단량체의 전체 중량을 기준으로 10 내지 70 중량%로 포함될 수 있다. 일반적으로 알킬페놀 단량체는 접지 성능을 향상시키는 역할을 하며, 디시클로펜타디엔 단량체는 배합고무 제조 시 고무와의 혼합을 원활하게 하도록 유도한다.The alkylphenol monomer may be included in an amount of 10 to 70% by weight based on the total weight of the monomers constituting the alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer. In general, the alkylphenol monomer serves to improve the grounding performance, and the dicyclopentadiene monomer induces smooth mixing with the rubber when manufacturing the compounded rubber.
따라서 보다 바람직하게는, 알킬페놀 단량체의 함량은 30 내지 70 중량%로 포함될 수 있고, 역으로 시클로펜타디엔의 함량은 30 내지 70 중량%로 포함될 수 있다.Therefore, more preferably, the content of the alkylphenol monomer may be included in 30 to 70% by weight, and conversely, the content of cyclopentadiene may be included in 30 to 70% by weight.
상기 함량보다 알킬페놀 단량체의 함량이 과다한 경우에는, 연비 특성의 저하를 유발할 수 있으며, 상기 함량보다 알킬페놀 단량체의 함량이 소량으로 포함되는 경우에는, 타이어 접지 성능 저하의 문제가 있다.When the content of the alkylphenol monomer is excessive than the above content, fuel efficiency characteristics may be deteriorated, and when the content of the alkylphenol monomer is included in a small amount than the content, there is a problem of deterioration of tire grounding performance.
이 외에 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서 다른 단량체를 추가로 포함하는 것 또한 가능하다.In addition to this, it is also possible to further include other monomers in a range that does not impair the object of the present invention.
본 발명에 있어서, 상기 연화제는 이를 구성하는 전체 수소의 중량을 기준으로, H1-NMR로 측정한 방향족성 수소(Aromatic Hydrogen)의 함량이 5 내지 30 중량%일 수 있다.In the present invention, the softening agent may have an aromatic hydrogen content of 5 to 30% by weight measured by H 1 -NMR, based on the weight of the total hydrogen constituting the softener.
구체적으로, 상기 연화제를 구성하는 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체 및/또는 이의 탈수소화 화합물의 방향족성 수소의 함량이 상기 범위를 만족하는 것일 수 있다. 방향족성 수소는 알킬페놀 단량체에서 유래된 것으로서, 공중합 후에 공중합체 내에 존재하는 페닐기의 수소 또는 탈수소화반응 후에 잔류하는 페닐기의 수소를 의미한다.Specifically, the content of aromatic hydrogen in the alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer and/or the dehydrogenated compound thereof constituting the softener may satisfy the above range. Aromatic hydrogen is derived from an alkylphenol monomer, and refers to hydrogen of a phenyl group present in the copolymer after copolymerization or hydrogen of a phenyl group remaining after dehydrogenation.
상기 함량범위로 방향족성 수소를 포함함으로써, 타이어 트레드 고무에 흔히 사용되는 SBR 고무와의 혼용성을 확보할 수 있으며, 해당 범위를 벗어날 경우 균일한 조성으로 트레드 반제품을 제조하는 것이 어렵거나 불가능 할 수 있다.By including aromatic hydrogen in the above content range, compatibility with SBR rubber commonly used in tire tread rubber can be secured, and if it is out of this range, it may be difficult or impossible to manufacture a semi-finished tread product with a uniform composition. have.
한편, 상기 연화제는 수평균분자량(Number Average Molecular Weight, Mn)은 400 내지 1000이며, 중량평균분자량(Weight Average Molecular Weight, Mw)이 800 내지 2500일 수 있다.Meanwhile, the softening agent may have a Number Average Molecular Weight (Mn) of 400 to 1000, and a Weight Average Molecular Weight (Mw) of 800 to 2500.
상기 범위보다 낮은 분자량을 가지는 경우에는 수평균분자량과 중량평균분자량 공히 타이어 접지성능의 저하가 발생할 수 있는 문제점이 있고, 상기 범위보다 높은 분자량을 가지는 경우에는 혼합 가공성 저하로 인해 균일한 배합 고무 조성을 확보하지 못할 가능성이 있다. 또한, 상기 연화제는 분자량 분포는 1.5 내지 5.0인 것일 수 있다.When the molecular weight is lower than the above range, there is a problem in that both the number average molecular weight and the weight average molecular weight may deteriorate the tire gripping performance. There is a possibility that you cannot do it. In addition, the softening agent may have a molecular weight distribution of 1.5 to 5.0.
본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물에 있어서, 상기 연화제가 상술한 분자량의 범위와 분자량의 분포를 만족할 때 가장 우수한 접지성능을 가짐과 동시에, 고무 조성물의 가공성이 우수한 효과를 가진다.In the rubber composition for a tire tread according to the present invention, when the softener satisfies the above-described molecular weight range and molecular weight distribution, the rubber composition has the best gripping performance and excellent processability of the rubber composition.
본 발명에 있어서, 상기 연화제는, 원료고무 100 중량부에 대해 10 내지 50 중량부로 첨가될 수 있고, 보다 바람직하게는 15 내지 45 중량부로 첨가될 수 있다.In the present invention, the softener may be added in an amount of 10 to 50 parts by weight, more preferably 15 to 45 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw rubber.
상기 함량보다 소량으로 첨가되는 경우에는, 접지성능이 떨어지는 문제가 있고, 상기 함량보다 과량으로 첨가되는 경우에는, 타이어 트레드용 고무 조성물의 가공성이 떨어지는 문제가 있다.When added in a smaller amount than the above content, there is a problem in that the grounding performance is deteriorated.
특히, 기존의 알킬페놀수지의 경우, 원료고무 100 중량부 대비 10 중량부 이상으로 첨가되는 경우, 혼합기 내부 로터나 밀에 과도하게 눌러 붙어 작업성이 크게 떨어지게 되는 문제가 있었고, 이에 따라 접지 성능을 향상시키는데 한계가 있었다.In particular, in the case of the existing alkylphenol resin, when added in an amount of 10 parts by weight or more relative to 100 parts by weight of the raw rubber, it was excessively pressed against the rotor or mill inside the mixer, thereby greatly reducing workability. There were limits to improvement.
본 발명은 기존의 알킬페놀수지와 동등 내지 우수한 수준의 접지 성능 향상효과를 가지면서도, 고무 조성물 내에 이를 고함량으로 첨가하더라도 끈적임이 덜하기 때문에 배합고무를 제조하는 혼합 공정에서의 우수한 작업성을 가지는 것을 특징으로 한다.The present invention has excellent workability in the mixing process of manufacturing compounded rubber because it has a grounding performance improvement effect equivalent to or superior to that of the existing alkylphenol resin, and has less stickiness even when it is added in a high content in the rubber composition. characterized in that
기존의 알킬페놀수지에 비해 고함량으로 연화제를 첨가할 수 있게 됨에 따라, 접지성능을 더욱 향상시킬 수 있고, 가공성 또한 우수한 효과를 가진다.As a softener can be added in a high content compared to the conventional alkylphenol resin, the grounding performance can be further improved, and the processability is also excellent.
따라서, 기존의 알킬페놀수지와 동일한 접지 성능을 가지는 경우에, 가공성이 우수하여 고무 조성물의 구성성분이 균일하게 혼합된 타이어용 고무 조성물을 얻을 수 있고, 보다 접지 성능을 향상시키기 위해 연화제를 더 첨가하더라도 가공성이 우수하게 유지되는 장점이 있다.Therefore, when it has the same grounding performance as the existing alkylphenol resin, it is possible to obtain a rubber composition for tires in which the components of the rubber composition are uniformly mixed due to excellent processability, and a softener is further added to further improve the grounding performance. However, it has the advantage of maintaining excellent processability.
상기 연화제는 연화점이 80 내지 140℃이고, 유리전이온도는 40 내지 90℃일 수 있다.The softening agent may have a softening point of 80 to 140°C, and a glass transition temperature of 40 to 90°C.
본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물에 있어서, 상기 원료고무는 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부, 스티렌-부타디엔 고무 70 내지 90 중량부를 포함할 수 있다.In the rubber composition for a tire tread according to the present invention, the raw rubber may include 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber and 70 to 90 parts by weight of styrene-butadiene rubber.
상기 함량보다 스티렌-부타디엔 고무를 과량으로 첨가하는 경우에는, 충분한 마모성능을 확보하지 못할 가능성이 있고, 상기 함량보다 스티렌-부타디엔 고무를 소량으로 첨가하는 경우에는, 수지와 균일한 배합고무를 제조하지 못할 가능성이 있는 문제가 있다. 부타디엔 고무의 경우는 동일한 함량 범위의 천연고무로 대체해도 유사한 효과를 기대할 수 있다.If styrene-butadiene rubber is added in excess than the above content, there is a possibility that sufficient abrasion performance may not be secured. There are problems that may not be possible. In the case of butadiene rubber, a similar effect can be expected even if it is replaced with natural rubber in the same content range.
상기 함량보다 스티렌-부타디엔 고무를 과량으로 첨가하는 경우에는, 충분한 마모성능을 확보하지 못할 가능성이 있고, 상기 함량보다 스티렌-부타디엔 고무를 소량으로 첨가하는 경우에는, 수지와 균일한 배합고무를 제조하지 못할 가능성이 있는 문제가 있다. 부타디엔 고무의 경우는 동일한 함량 범위의 천연고무로 대체해도 유사한 효과를 기대할 수 있다.If styrene-butadiene rubber is added in excess than the above content, there is a possibility that sufficient abrasion performance may not be secured. There are problems that may not be possible. In the case of butadiene rubber, a similar effect can be expected even if it is replaced with natural rubber in the same content range.
본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 가공오일, 보강성 충진제 및 노화방지제로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이는 타이어용 고무 조성물의 제조 시 사용되는 첨가제로서, 필요에 따라 적절히 첨가하여 사용할 수 있다.The rubber composition for a tire tread according to the present invention may further include at least one selected from the group consisting of a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, a vulcanization accelerator, a processing oil, a reinforcing filler, and an anti-aging agent. This is an additive used in the manufacture of the rubber composition for tires, and may be appropriately added as needed.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 포함하는 타이어를 제공하는데, 상기 타이어는 특히, 편평도가 60 이하인 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a tire comprising the rubber composition for a tire tread according to the present invention, wherein the tire is characterized in that, in particular, the tire has a flatness of 60 or less.
타이어의 편평도란 타이어의 휠에서부터 타이어의 편평한 부분(트레드부)까지의 길이를 높이로 하고, 타이어가 노면과 맞닿는 편평한 부분의 너비를 단면폭이라 할 때, 높이에 대한 단면폭의 비율을 의미한다.The flatness of a tire refers to the ratio of the cross-sectional width to the height when the length from the wheel of the tire to the flat part (tread part) of the tire is the height, and the width of the flat part where the tire comes into contact with the road surface is the cross-sectional width.
편평도(편평비)=(높이/단면폭)*100Flatness (aspect ratio) = (height / cross-sectional width) * 100
UHP 타이어나, 레이싱 타이어와 같이 높은 접지 성능이 요구되는 타이어의 경우, 일반적으로 낮은 편평도를 가지며, 본 발명에 있어서는, 60 이하의 편평도를 가질 수 있고, 바람직하게는 55 이하의 편평도를 가지는 타이어일 수 있다.In the case of a tire requiring high grounding performance, such as a UHP tire or a racing tire, it generally has a low flatness, and in the present invention, it may have a flatness of 60 or less, and preferably a tire having a flatness of 55 or less. can
따라서, 상기 조건을 만족하는 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된 타이어는, UHP 타이어(Ultra-High Performance Tire) 또는 레이싱용 타이어(Racing Tire)일 수 있다.Accordingly, a tire manufactured using the rubber composition for a tire tread that satisfies the above conditions may be an ultra-high performance tire (UHP) or a racing tire.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily carry out, but this is only an example, and the scope of the present invention is defined by the following contents Not limited.
[제조예: 타이어 트레드용 고무 조성물의 제조][Production Example: Preparation of rubber composition for tire tread]
하기 표 1과 같은 조성으로 실시예 및 비교예에 따른 고무 조성물을 제조하였다. 계량된 각 화합물을 반바리 믹서(Banbury Mixer)를 이용하여 배합한 후 시트 고무를 제조하였다.Rubber compositions according to Examples and Comparative Examples were prepared with the composition shown in Table 1 below. Each of the measured compounds was blended using a Banbury Mixer to prepare a sheet rubber.
비교예 1에 첨가된 알킬페놀수지는 BASF 사의 Koresin으로서, 반제품의 Tack(점착성) 특성을 부여하기 위해 사용되어 온 제품이다. 파라-t-부틸페놀과 아세틸렌을 Gas Polymerization으로 하여 제조된 것으로, 연화점이 140℃이고, 방향족성 수소의 함량이 15%인 것으로 측정되었다.The alkylphenol resin added in Comparative Example 1 is Koresin manufactured by BASF, and has been used to impart tack (adhesiveness) properties to semi-finished products. It was prepared by gas polymerization of para-t-butylphenol and acetylene, and it was measured to have a softening point of 140°C and an aromatic hydrogen content of 15%.
(BASF,Koresin) Alkyl phenol resin
(BASF, Korea)
[실험예: 물성 확인 실험][Experimental example: physical property verification experiment]
제조한 시트 고무에 대해 물성 확인 실험의 수행하고 그 결과를 하기 표 2에 나타냈다.An experiment to confirm physical properties was performed on the prepared sheet rubber, and the results are shown in Table 2 below.
(@Room Temp.)stress-strain
(@Room Temp.)
실시예 1에 사용된 알킬페놀/시클로펜타디엔 공중합체는 연화점이 140 ℃이고, H1-NMR 측정시, 방향족성 수소의 함량이 8%인 것으로 측정되었다. 실시예 1과 2의 연화제를 제조하기 위한 단량체 중 알킬페놀 단량체는 Koresin과 동일한 파라-t-부틸페놀을 사용하였다.The alkylphenol/cyclopentadiene copolymer used in Example 1 had a softening point of 140° C. and an aromatic hydrogen content of 8% when measured by H 1 -NMR. Among the monomers for preparing the softeners of Examples 1 and 2, the same para-t-butylphenol as Koresin was used as the alkylphenol monomer.
비교예에 비해 기능성 수지를 사용한 실시예의 경우, 가류 특성과 인장강도는 유사한 수준으로 유지가 되면서, 60℃, 0℃ tanδ 등 저연비 특성 및 젖은 노면 접지성능 인자의 개선을 확인할 수 있다.In the case of the example using the functional resin compared to the comparative example, while maintaining the vulcanization characteristics and tensile strength at a similar level, it can be confirmed that low fuel consumption characteristics such as 60 ° C, 0 ° C tan δ, and wet road grounding performance factors are improved.
또한 Tack(점착성) 정량 측정 결과, 기능성 수지를 사용할 경우 비교예 대비 60% 이상 끈적임을 개선할 수 있으며, 실제 혼합 평가 시 가공성의 개선을 확인할 수 있다. In addition, as a result of quantitative measurement of tack, when a functional resin is used, stickiness can be improved by more than 60% compared to Comparative Example, and improvement in processability can be confirmed during actual mixing evaluation.
Claims (11)
상기 연화제는 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체(Alkylphenol/Dicyclopentadiene Copolymer) 및 이의 수소화 화합물(Hydrogenated compound)을 포함하는 타이어 트레드용 고무 조성물.A rubber composition for a tire tread comprising 100 parts by weight of raw rubber and 10 to 50 parts by weight of a softener,
The rubber composition for a tire tread, wherein the softening agent includes an alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer and a hydrogenated compound thereof.
상기 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체는 알킬페놀 단량체를 공중합한 것이고,
상기 알킬페놀 단량체는 파라-t-부틸페놀 및 파라-t-옥틸페놀로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.According to claim 1,
The alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer is a copolymer of an alkylphenol monomer,
The rubber composition for a tire tread, wherein the alkylphenol monomer comprises at least one selected from the group consisting of para-t-butylphenol and para-t-octylphenol.
상기 알킬페놀 단량체는 상기 알킬페놀/디시클로펜타디엔 공중합체를 구성하는 단량체의 전체 중량을 기준으로 10 내지 70 중량%로 포함되고,
상기 연화제는 전체 수소의 중량을 기준으로, H1-NMR로 측정한 방향족성 수소(Aromatic Hydrogen)의 함량이 5 내지 30 중량%인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.3. The method of claim 2,
The alkylphenol monomer is included in an amount of 10 to 70% by weight based on the total weight of the monomers constituting the alkylphenol/dicyclopentadiene copolymer,
The rubber composition for a tire tread, wherein the softening agent has an aromatic hydrogen content of 5 to 30% by weight as measured by H 1 -NMR, based on the total hydrogen weight.
상기 연화제의 수평균분자량은 400 내지 1000이고, 중량평균분자량은 800 내지 2500이며, 분자량 분포는 1.5 내지 5.0인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.According to claim 1,
The rubber composition for a tire tread, characterized in that the number average molecular weight of the softener is 400 to 1000, the weight average molecular weight is 800 to 2500, and the molecular weight distribution is 1.5 to 5.0.
상기 원료고무는 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부 및 스티렌-부타디엔 고무 70 내지 90 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.According to claim 1,
The rubber composition for a tire tread, wherein the raw rubber comprises 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber and 70 to 90 parts by weight of styrene-butadiene rubber.
상기 연화제는 연화점이 80 내지 140℃이고, 유리전이온도는 40 내지 90℃인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.According to claim 1,
The rubber composition for a tire tread, characterized in that the softening agent has a softening point of 80 to 140°C and a glass transition temperature of 40 to 90°C.
상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로, 15 내지 45 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무 조성물.According to claim 1,
The rubber composition for a tire tread, wherein the softener is included in an amount of 15 to 45 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber.
상기 타이어는 편평도가 60 이하인 것을 특징으로 하는 타이어.10. The method of claim 9,
The tire has a flatness of 60 or less.
상기 타이어는 UHP 타이어(Ultra-High Performance Tire) 또는 레이싱용 타이어(Racing Tire)인 것을 특징으로 하는 타이어.10. The method of claim 9,
The tire is a tire, characterized in that the UHP tire (Ultra-High Performance Tire) or racing tire (Racing Tire).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210014190A KR102457813B1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Tread compound composition for tire and tire comprising the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210014190A KR102457813B1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Tread compound composition for tire and tire comprising the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220111043A KR20220111043A (en) | 2022-08-09 |
| KR102457813B1 true KR102457813B1 (en) | 2022-10-20 |
Family
ID=82844853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210014190A KR102457813B1 (en) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | Tread compound composition for tire and tire comprising the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102457813B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101170954B1 (en) * | 2009-12-21 | 2012-08-07 | 한국타이어 주식회사 | Rubber composition for tire hump strip and tire manufactured by using the same |
| JP2020203962A (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 東ソー株式会社 | Rubber composition |
-
2021
- 2021-02-01 KR KR1020210014190A patent/KR102457813B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101170954B1 (en) * | 2009-12-21 | 2012-08-07 | 한국타이어 주식회사 | Rubber composition for tire hump strip and tire manufactured by using the same |
| JP2020203962A (en) * | 2019-06-14 | 2020-12-24 | 東ソー株式会社 | Rubber composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220111043A (en) | 2022-08-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3170679B1 (en) | Rubber composition and tire with tread for low temperature performance and wet traction | |
| US20120157568A1 (en) | Silica reinforced rubber composition with combination of functionalized elastomer, liquid polymer and resin and tire with tread thereof | |
| EP3205514A1 (en) | Rubber composition and tire with tread for low temperature performance and wet traction | |
| EP3299413B1 (en) | Rubber composition for a tire tread | |
| EP3323632B1 (en) | Rubber composition and tire with tread for combination of low temperature performance and wet traction | |
| KR102678129B1 (en) | Resin-stretched rubber compositions and tire rubber compositions made therefrom | |
| EP3243873B1 (en) | Rubber composition, member for tread, pneumatic tire, and method for producing rubber composition | |
| KR20180036319A (en) | Composition for tire tread comprising resin alternative to process oil | |
| EP3243872A1 (en) | Rubber composition, tread member and pneumatic tire, and method for producing rubber composition | |
| KR102457813B1 (en) | Tread compound composition for tire and tire comprising the same | |
| KR100715718B1 (en) | Pcr tread compound for pneumatic tire | |
| EP3686031B1 (en) | Rubber composition containing a specialized styrene/butadiene elastomer, vegetable oil and a traction resin | |
| KR100782975B1 (en) | Rubber composition for tire tread for an automobile | |
| KR101000813B1 (en) | Heavy dury tire bead insulation rubber composition | |
| KR102142622B1 (en) | Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same | |
| KR102399241B1 (en) | Rubber composition for tire tread and tire comprising the same | |
| KR102318440B1 (en) | Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same | |
| KR100888135B1 (en) | Tread rubber composition having improved abrasion resistance | |
| KR20160120240A (en) | Composition for tire of tread and tire using the same of | |
| KR100534656B1 (en) | Tread Compound of Tire Having Improved Fuel expenses | |
| KR101061956B1 (en) | Rubber composition for tire tread | |
| KR101660648B1 (en) | A rubber composition for tread of tire with improved wet traction and rolling resistance properties | |
| KR20050025817A (en) | Silica and silane coupling reinforced silica tread compound | |
| US20230331043A1 (en) | Rubber composition for tire tread and pneumatic tire using the same | |
| US20230331964A1 (en) | Rubber composition for tire tread and tire |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |