KR20030043361A - Tire tread rubber composition - Google Patents

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KR20030043361A KR1020010074500A KR20010074500A KR20030043361A KR 20030043361 A KR20030043361 A KR 20030043361A KR 1020010074500 A KR1020010074500 A KR 1020010074500A KR 20010074500 A KR20010074500 A KR 20010074500A KR 20030043361 A KR20030043361 A KR 20030043361A
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Abstract

PURPOSE: A rubber composition for a studless tire tread is provided, to maximize the braking property on an icy or snowy road without deterioration of the braking property and the abrasion resistance on a dry road. CONSTITUTION: The rubber composition comprises 100 parts by weight of a diene-based rubber containing a polybutadiene rubber and a natural rubber; silica and carbon black as a reinforcing agent; 1-15 parts by weight of a water-soluble polymer resin; and 1-10 parts by weight of a metal salt. Preferably the water-soluble polymer resin is selected from the group consisting of hydrophilic acryl-based polymer, poly(vinyl alcohol) and polyoxyethylene, and has a diameter of 1-200 micrometers in the rubber composition, a glass transition temperature of 50-90 deg.C and a melting point of 150-250 deg.C; and the metal salt is Al2(OH)3 or Fe2(OH)3, and has a diameter of 0.01-1 micrometers in the rubber composition.

Description

스터드레스 타이어 트레드용 고무 조성물{Tire tread rubber composition}Rubber tread rubber composition for studless tire treads

본 발명은 스터드레스 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마른 노면에서의 제동성과 내마모성을 유지하면서 동시에 아이스/스노우 면에서의 제동성을 극대화시킨 스터드레스 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for studless tire treads, and more particularly, to a rubber composition for studless tire treads that maximizes braking performance on ice / snow while maintaining braking and wear resistance on dry road surfaces. .

스노우 타이어는 보통 스파이크 핀이 타이어에 박혀있는 스터드 타이어와 스파이크 핀이 없는 스터드레스 타이어로 나뉘어진다. 최근에는 환경문제에 따른 스터드 타이어의 규제에 따라서 스터드레스 타이어에 대한 사회적 필요성이 제기되면서 아이스/스노우 제동성이 우수한 트레드 고무 조성물에 대한 폭넓은 검토가 이루어지고 있다.Snow tires are usually divided into stud tires with spike pins embedded in them and studless tires without spike pins. Recently, as the social necessity of the stud tire is raised in accordance with the regulation of the stud tire due to environmental problems, a wide examination of the tread rubber composition having excellent ice / snow braking property has been made.

종래 스노우 스터드레스 타이어 트레드 고무 조성물은 아이스/스노우 제동성을 향상시키기 위해 트레드의 유리전이온도를 조절하여 상온에서 마이크로 스파이크를 생성하는 제품과, 트레드 표면에 발포고무를 사용하고 여기에 천연고무 또는 폴리부타디엔 고무, 유화중합 스티렌-부타디엔 고무와 카본블랙을 주로 배합한 고무 조성물로 사용하는 발포고무 타이어가 있었다.The conventional snow studless tire tread rubber composition uses micro-spikes at room temperature by adjusting the glass transition temperature of the tread to improve ice / snow braking, and foamed rubber on the tread surface, and natural rubber or poly There were foam rubber tires used in a rubber composition mainly comprising butadiene rubber, emulsion polymerization styrene-butadiene rubber and carbon black.

그러나, 발포고무를 사용할 경우 마른 노면에서의 제동성 및 조종안정성이 저하되는 결점이 있었으며, 아울러 내마모성이 저하되는 문제도 있었다. 이러한 저하된 마모성능을 개선시키기 위해 통상 폴리부타디엔 고무를 증량시키는데, 이런 경우 마른 노면이나 젖은 노면에서의 제동성을 감소시키는 특성을 가지고 있다.However, when foamed rubber is used, there is a problem in that braking and steering stability on dry roads are reduced, and wear resistance is also reduced. In order to improve such degraded wear performance, polybutadiene rubber is usually increased, and in this case, it has a property of reducing braking property on dry or wet road surfaces.

이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 충진제로 카본블랙 대신에 실리카를 사용하는 방법이 널리 사용되고 있다.In order to solve this problem, a method of using silica instead of carbon black as a filler has been widely used in recent years.

그러나, 실리카를 충진제로 사용할 경우 실리카 표면의 관능기인 실라놀기의 수소결합에 의하여 입자가 잘 분산되지 않고 서로 응집하는 경향이 있어서 고무 내의 실리카 입자의 분산성을 향상시키기 위해서는 혼합시간을 길게해야 하므로 생산성이 저하되는 문제가 남아있다. 아울러 고무 내로의 실리카 분산이 불충분하게 되면 고무 조성물의 무니점도가 높아지게 되어 압출가공성이 크게 저하될 뿐만 아니라 압출 후 시간이 경과됨에 따라서 압출물의 전장이 줄어들게 되어 타이어 성형에서 문제점을 나타나게 되며 덜 분산된 실리카에 의해 마모성능이 저하되는 문제가 발생하였다.However, when silica is used as a filler, the particles do not disperse well due to hydrogen bonding of silanol groups, which are functional groups on the surface of silica, and tend to aggregate with each other. The problem of this deterioration remains. In addition, insufficient dispersion of silica into rubber increases the Mooney viscosity of the rubber composition, greatly reducing extrusion processability, and decreases the total length of the extrudate as time passes after extrusion, which leads to problems in tire molding and less dispersed silica. This causes a problem that the wear performance is lowered.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 수용성 고분자를 첨가하는 경우가 있다. 이의 일예로, 일본공개특허 제2000-80206호에서는 고무성분 100중량부에 대하여 실리카를 50∼150중량부, 실란 커플링제를 4∼15중량부 및 수용성 흡수성 수지 5∼20중량부를 포함하여 얻어진 타이어 트레드용 고무 조성물이 개시되었다. 또한, 일본공개특허 제2000-191832호에는 천연고무 및 디엔계 합성고무로부터 선택된 적어도 일종으로된 고무 성분을 함유한 매트릭스 고무와, 융점이 120∼200℃인 수용성 수지를 포함하는 고무 조성물이 개시되어 있다. 그리고, 일본공개특허 제2000-191830호에는 천연고무 및 디엔계 합성고무로부터 선택된 적어도 일종의 고무성분을 갖는 매트릭스 고무와, 95몰% 이상이 비닐알코올 단위와 초산비닐 단위로 되고, 또한 초산비닐 단위가 5 ∼30몰%의 범위에 있는 수용성 폴리비닐 알코올계 수지를 포함한 고무 조성물이 개시되어 있는데, 이때 폴리비닐 알코올계 수지는 길이 1∼10mm, 직경 10∼100㎛의 단섬유이다.In order to solve this problem, a water-soluble polymer may be added. As an example of this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-80206 discloses a tire obtained by including 50 to 150 parts by weight of silica, 4 to 15 parts by weight of a silane coupling agent, and 5 to 20 parts by weight of a water-soluble absorbent resin, based on 100 parts by weight of a rubber component. Tread rubber compositions have been disclosed. Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-191832 discloses a rubber composition comprising a matrix rubber containing at least one rubber component selected from natural rubber and diene-based synthetic rubber, and a water-soluble resin having a melting point of 120 to 200 ° C. have. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2000-191830 discloses a matrix rubber having at least one rubber component selected from natural rubber and diene-based synthetic rubber, at least 95 mole% being a vinyl alcohol unit and a vinyl acetate unit. A rubber composition comprising a water-soluble polyvinyl alcohol-based resin in the range of 5 to 30 mol% is disclosed, wherein the polyvinyl alcohol-based resin is short fibers having a length of 1 to 10 mm and a diameter of 10 to 100 μm.

이와같이 수용성 고분자 수지를 첨가하는 경우, 아이스/스노우 제동성능을 극대화시킬 수 있고 동시에 마른 노면에서의 제동성과 마모성능을 개선할 수 있다. 구체적으로 수용성 고분자 수지는 천연고무나 폴리부타디엔 고무와 연결된 수용성 수지들이 아이스/스노우 노면 위의 수분과 반응하여 녹아 떨어져 나감으로써 고무 표면 위에 마이크로 셀을 형성하는 것과 같은 효과를 기대할 수 있다. 그리고, 발포고무처럼 고무 전체가 마이크로 셀을 가지는 것은 아니기 때문에, 즉 고무 표면위의 수용성 분자만이 물과 반응하여 용해되므로 종래 발포고무가 지닌 마른 노면에서의 제동성 및 마모저하를 개선할 수 있게 된다.Thus, when the water-soluble polymer resin is added, it is possible to maximize the ice / snow braking performance and at the same time improve the braking performance and wear performance on the dry road surface. Specifically, the water-soluble polymer resin may be expected to have an effect such as forming a micro cell on the rubber surface by dissolving the water-soluble resin connected with natural rubber or polybutadiene rubber with water on the ice / snow road surface. In addition, since the entire rubber does not have a microcell like foam rubber, that is, only water-soluble molecules on the rubber surface react with water to dissolve, thereby improving braking property and wear reduction on the dry road surface of conventional foam rubber. do.

본 발명은 상기와 같이 수용성 고분자 수지를 사용하여 아이스/스노우 면에서의 제동성과 마른 노면에서의 제동성 및 마모저하를 개선한 조성물을 개량하기 위한 것으로서, 금속염을 더 첨가하여 고무 표면에 요철을 형성시켜 고무 표면의조도를 향상시키는 데 그 목적이 있다.The present invention is to improve the composition that improved the braking on the ice / snow surface and the braking property on the dry road surface and the wear reduction by using a water-soluble polymer resin as described above, by adding a metal salt to form irregularities on the rubber surface The purpose is to improve the roughness of the rubber surface.

즉, 본 발명은 수용성 고분자 수지를 이용하여 마이크로 셀을 형성하고 금속염을 첨가하여 마이크로한 스파이크를 동시에 형성하여, 마른 노면에서의 제동성과 내마모성을 유지함과 동시에 수용성 고분자 수지 단독으로 사용시보다 아이스/스노우 노면에서의 제동성을 훨씬 더 극대화시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.That is, the present invention forms a microcell using a water-soluble polymer resin and simultaneously forms a micro spike by adding a metal salt, thereby maintaining braking and abrasion resistance on a dry road surface, and at the same time ice / snow road surface when using the water-soluble polymer resin alone. It is an object to provide a rubber composition for tire treads that can further maximize the braking properties in the.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 폴리부타디엔 고무 및 천연고무를 포함하는 디엔계 고무를 주성분 고무로 하고, 보강제로서 실리카와 카본블랙을 포함하는 것으로서, 여기에 수용성 고분자 수지를 디엔계 고무 100중량부에 대하여 1∼15중량부 되도록 첨가하고, 금속염을 디엔계 고무 100중량부에 대하여 1∼10중량부 되도록 첨가하여 이루어진 것임을 그 특징으로 한다.The rubber composition for tire treads of the present invention for achieving the above object comprises a diene rubber containing polybutadiene rubber and natural rubber as the main component rubber, and includes silica and carbon black as a reinforcing agent, wherein the water-soluble polymer resin To 1 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber, and a metal salt is added to 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber.

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명 고무 조성물에 있어서 주성분 고무는 통상의 스노우 스터드레스 타이어 트레드 고무 조성물에 사용되는 디엔계 고무를 사용한다. 구체적으로는, 천연고무 및 폴리부타디엔 고무를 사용한다.As the main component rubber in the rubber composition of the present invention, a diene rubber used in a conventional snow studless tire tread rubber composition is used. Specifically, natural rubber and polybutadiene rubber are used.

여기에 보강제로서 실리카와 카본블랙을 사용하는 바, 실리카는 디엔계 고무 100중량부에 대해 5∼80중량부로 사용되며, 구체적으로는 침강법에 의해 제조된 실리카를 사용한다. 실리카는 특별히 한정되지는 않으나, BET 표면적이 130∼250㎡/g이며, CTAB 표면적이 130∼190㎡/g이고, DBP 흡유량이 180∼280㎖/100g인 것이 바람직하다. 카본블랙은 디엔계 고무 100중량부에 대해서 5∼80중량부로 사용되며, 이는 DBP 흡유량이 10∼150㎖/100g이고, 질소흡착 비표면적이 110∼140㎡/g인 것이 바람직하다.Since silica and carbon black are used here as a reinforcing agent, silica is used in an amount of 5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber, and specifically, silica prepared by the sedimentation method is used. Although silica is not specifically limited, It is preferable that BET surface area is 130-250 m <2> / g, CTAB surface area is 130-190 m <2> / g, and DBP oil absorption amount is 180-280 ml / 100g. Carbon black is used in an amount of 5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber, which preferably has a DBP oil absorption of 10 to 150 ml / 100 g and a nitrogen adsorption specific surface area of 110 to 140 m 2 / g.

한편, 본 발명에서 사용되는 수용성 수지는 디엔계 고무 100중량부에 대해서 1∼15중량부로 사용되어지며, 가능한 수용성 수지 재료로는 친수성 아크릴계 폴리머, 폴리비닐 알코올, 폴리옥시에틸렌 등이 사용된다. 수용성 수지는 백색이나 담홍색의 분말 형태로 존재하며, 물에 의해 쉽게 용해되는 성질을 지니고 있다. 이같은 수용성 수지는 고무 조성물 내에서 직경이 1∼200㎛이며 유리전이온도가 50∼90℃이고 융점이 150∼250℃인 것이 통상 사용된다.On the other hand, the water-soluble resin used in the present invention is used in 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber, hydrophilic acrylic polymer, polyvinyl alcohol, polyoxyethylene and the like are used as possible water-soluble resin material. The water-soluble resin is present in the form of a white or pink powder, and is easily dissolved by water. Such water-soluble resins are commonly used in the rubber composition having a diameter of 1 to 200 µm, a glass transition temperature of 50 to 90 ° C, and a melting point of 150 to 250 ° C.

일반적으로 수용성 수지를 타이어 트레드 조성에 첨가하는 것은 이같은 수용성 수지의 물에 용해되는 성질을 응용하기 위한 것이다. 즉, 디엔계 고무에 연결되어 있는 수용성 수지는 스노우/아이스 노면 위에 존재하는 수분과 반응하여 용해되어 떨어져 나감으로써 고무 표면에 일종의 마이크로 셀을 생성하여 발포 고무를 사용할 경우와 동일한 성능을 스노우/아이스 노면에서 나타내게 된다. 반면에, 이러한 수용성 수지를 첨가한 고무 조성물의 내부에 존재하는 수용성 수지의 경우에는 물과 반응할 수가 없기 때문에 발포고무와 같은 형태로 존재하지 않고 통상의 고무 내부에 일종의 충진제로 존재하기 때문에 발포고무 사용시 마이크로 셀에 의해서 고무의 블록 강성이 약해져 발생되는 마른 노면에서의 제동성 저하나 마모성능의저하가 발생하지 않게 된다.In general, the addition of a water-soluble resin to the tire tread composition is intended to apply the water-soluble property of such a water-soluble resin. In other words, the water-soluble resin connected to the diene-based rubber reacts with the moisture present on the snow / ice road surface to dissolve and fall off, thus creating a kind of microcell on the surface of the rubber, thereby producing the same performance as the snow / ice road surface. Will be shown in. On the other hand, the water-soluble resin present in the rubber composition to which such a water-soluble resin is added does not exist in the form of foamed rubber because it cannot react with water, and because it exists as a kind of filler in ordinary rubber, foamed rubber In use, the block strength of the rubber is weakened by the microcell, so that the braking performance and the wear performance are not reduced on the dry road surface.

이와같은 역할을 하는 수용성 수지를 상기 디엔계 고무 100중량부에 대하여 1중량부 미만으로 사용할 경우 첨가효과가 미미하며, 15중량부 초과하여 사용할 경우 고무 표면에 지나치게 많은 마이크로셀을 형성(수용성 수지의 용해로 인하여)하여 마른 노면에서의 제동 성능 및 내마모 성능의 저하되는 문제를 가져 올 수 있다.If the water-soluble resin that plays such a role is used in less than 1 part by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber, the effect of addition is insignificant, and when used in excess of 15 parts by weight, too much microcells are formed on the rubber surface. Due to melting) may cause a problem of deterioration of braking performance and abrasion resistance on dry road surfaces.

한편, 본 발명에서는 상기와 같은 수용성 고분자 수지의 효과를 극대화시키기 위해 금속염을 첨가한다.On the other hand, in the present invention, the metal salt is added to maximize the effect of the water-soluble polymer resin as described above.

금속염으로는 Al2(OH)3나 Fe2(OH)3등을 사용할 수 있으며, 그 함량은 디엔계 고무 100중량부에 대해 1∼10중량부가 바람직하다.Al 2 (OH) 3 or Fe 2 (OH) 3 or the like may be used as the metal salt, and the content thereof is preferably 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the diene rubber.

금속염을 첨가하면 디엔계 고무에 연결되어 있는 금속염들이 고무 표면에 마이크로적인 스파이크 핀을 형성한다. 이렇게 고무 표면 위로 튀어나온 금속염들이 미세한 요철부분을 형성하여 스파이크핀과 같이 빙상노면을 긁어주는 역할을 하여 타이어의 빙상성능을 보다 향상시키는 것이다.When metal salts are added, the metal salts connected to the diene rubber form microscopic spike pins on the rubber surface. The metal salts protruding above the surface of the rubber form fine uneven portions to scrape the surface of the ice like spike pins, thereby improving the ice performance of the tire.

이같은 역할을 하는 금속염의 첨가량이 1중량부 미만이면 그 첨가효과가 미미하고, 10중량부를 초과하여 첨가할 경우 지나치게 많은 스파이크 핀이 형성되어 마른 노면에서의 제동 성능 저하(노면과 고무와의 Enveloping 부족으로 인한) 되거나 내마모 성능이 저하되는 문제가 있을 수 있다.If the added amount of the metal salt that plays such a role is less than 1 part by weight, the addition effect is insignificant. If it is added more than 10 parts by weight, too many spike pins are formed, thereby reducing the braking performance on the dry road surface (lack of enveloping between road surface and rubber) Or wear resistance may be degraded.

결과적으로, 본 발명에서는 수용성 수지를 응용하여 마이크로 셀을 형성하고거기에 금속염을 첨가하여 마이크로한 스파이크 핀을 형성하여 아이스/스노우 성능을 극대화시킨 것이다.As a result, in the present invention, a microcell is formed by applying a water-soluble resin, and a metal spike is added thereto to form a micro spike pin to maximize ice / snow performance.

한편, 본 발명에서는 통상 타이어 트레드용 고무 조성물에 첨가되는 배합제들, 예를들어 가공유, 커플링제, 산화아연, 스테아린산, 노화방지제, 황, 가황촉진제 등을 사용할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, in the present invention, compounding agents usually added to the rubber tread composition, for example, processing oil, coupling agent, zinc oxide, stearic acid, anti-aging agent, sulfur, vulcanization accelerator, etc. can be used.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, which are not intended to limit the present invention.

실시예 1∼3 및 비교예 1∼7Examples 1-3 and Comparative Examples 1-7

다음 표 1에 나타낸 배합제 성분들을 이용하여 배합한 트레드 고무 조성물을 사용하여 스터드레스 타이어를 제조하고, 아울러 고무 조성물을 이용하여 각종 시편을 제작하여 주요 물성을 측정하였다. 구체적인 측정방법은 다음과 같으며, 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.Next, a studless tire was manufactured using a tread rubber composition blended using the compounding ingredients shown in Table 1, and various specimens were prepared using the rubber composition to measure main physical properties. Specific measurement methods are as follows, and the results are shown in Table 2 below.

1)저온경도: ASTM 쇼어-A 경도계로 온도조절이 가능한 챔버 내에서 1시간 방치후 측정1) Low Temperature Hardness: Measured after 1 hour in a chamber with temperature control by ASTM Shore-A hardness tester

2)아이스 마찰계수: 동적마찰시험기(Sunny Koken사 제품)를 사용하여 24시간 얼린 아이스 노면에서 30km/hr 속도로 측정한 마찰계수2) Ice friction coefficient: Friction coefficient measured at a speed of 30 km / hr on an ice road surface frozen for 24 hours using a dynamic friction tester (manufactured by Sunny Koken)

3)람본 마모지수: 내마모 성능을 측정하는 지수로서 마모된 고무의 고무량을 나타내며, 지수가 클수록 내마모성이 우수함을 의미3) Rambon Abrasion Index: A measure of wear resistance, which indicates the amount of rubber in worn rubber.The larger the index, the better the wear resistance.

4)제동 성능지수: 고무 조성물을 이용하여 195/65R 15T 규격으로 제조한 타이어를 각종 노면에서 제동시험을 하여 그 결과를 지수로 환산한 값으로서, 지수가클수록 제동거리가 짧음.4) Braking Performance Index: The tires manufactured in 195 / 65R 15T standard using the rubber composition were subjected to braking tests on various road surfaces, and the results were converted into indices. The larger the index, the shorter the braking distance.

5)마모 성능지수: 고무 조성물을 이용하여 195/65R 15T 규격으로 제조한 타이어를 일정거리 주행 후 마모된 결과를 지수로 환산한 값으로서, 지수가 클수록 마모성능이 우수함.5) Abrasion performance index: The tire is made of 195 / 65R 15T standard using a rubber composition after converting the wear after a certain distance in terms of the index, the larger the index, the better the wear performance.

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) 실 시 예Example 비 교 예Comparative Example 1One 22 33 1One 22 33 44 55 66 77 NR/BRNR / BR 60/4060/40 60/4060/40 60/4060/40 60/4060/40 60/4060/40 50/5050/50 60/4060/40 60/4060/40 60/4060/40 60/4060/40 카본/실리카Carbon / silica 40/1540/15 40/1540/15 40/1540/15 40/1540/15 25/3025/30 40/1540/15 55/-55 /- 40/1540/15 40/1540/15 40/1540/15 가공유Processing oil 2828 2828 2828 2828 2828 2828 2828 2828 2828 2828 커플링제Coupling agent 2.42.4 2.42.4 2.42.4 2.42.4 4.84.8 2.42.4 -- 2.42.4 2.42.4 2.42.4 산화아연Zinc oxide 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 스테아린산Stearic acid 22 22 22 44 22 22 22 22 22 22 노화방지제Anti-aging 44 44 44 44 44 44 44 44 44 44 수용성 수지Water soluble resin 55 1515 77 -- -- -- -- 55 1717 -- 금속염Metal salt 55 33 1010 -- -- -- -- -- -- 1212 발포제blowing agent -- -- -- -- -- -- 55 -- -- -- sulfur 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 촉진제 1Accelerator 1 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 촉진제 2Accelerator 2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 (주)NR: 상품명이 SIR20인 천연고무BR: 폴리부타디엔 고무, 금호석유화학제카본: 상품명 N234, 코리아 카본제실리카: 상품명 Zoesil 175GR, 코플랑제가공유: 상품명 Aromatic #2 Oil, 미창 석유제커플링제: 비스(트리 에톡시 실릴 프로필) 테트라 설파이드, 데구사제노화방지제: 6-C(N-페닐-N'-(1,3-디메틸 부틸)-p-페닐렌 디아민발포제: 옥시 비스술포닐 하이드라자이드(OBSH)수용성 수지: 고무 조성물 내에서 직경이 10㎛이고, Tg 58℃,융점 170℃인 폴리비닐 알코올, 상품명 P24S, 동양화학공업제금속염: 고무 조성물 내에서 직경이 0.1㎛인 A12(OH)3촉진제 1: CBS, 촉진제 2: DPGNR: Natural rubber with the brand name SIR20 BR: Polybutadiene rubber, Kumho Petrochemical Carbon: Brand name N234, Korea Carbon Zesilica: Trade name Zoesil 175GR, Coplanage Co., Ltd. Ring agent: bis (triethoxy silyl propyl) tetra sulfide, degussa anti-aging agent: 6-C (N-phenyl-N '-(1,3-dimethyl butyl) -p-phenylene diamine foaming agent: oxy bissulfonyl Hydrazide (OBSH) water-soluble resin: polyvinyl alcohol having a diameter of 10 μm in a rubber composition, Tg 58 ° C., melting point 170 ° C., trade name P24S, a metal salt made by Tong Yang Chemical Co., Ltd .: A1 having a diameter of 0.1 μm in a rubber composition 2 (OH) 3 Promoter 1: CBS, Promoter 2: DPG

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight) 실 시 예Example 비 교 예Comparative Example 1One 22 33 1One 22 33 44 55 66 77 경도(-20℃)Hardness (-20 ℃) 5454 5252 5656 5959 6262 6060 5454 5757 5252 5555 아이스 마찰계수Ice friction coefficient 0.410.41 0.490.49 0.460.46 0.260.26 0.330.33 0.320.32 0.380.38 0.370.37 0.490.49 0.470.47 람본 마모지수Rambon Wear Index 101101 9999 9898 100100 9090 106106 8282 103103 8282 8989 195/65R 15T 규격 실차평가195 / 65R 15T Standard Vehicle Evaluation 스노우/아이스제동성Snow / Ice Braking 130130 137137 133133 100100 105105 106106 116116 120120 135135 132132 마른노면제동성Dry road 105105 100100 101101 100100 102102 9292 8686 106106 8787 9090 내마모 성능Wear resistance 103103 9999 102102 100100 9191 105105 8888 104104 8585 8787

상기 표 2의 결과로부터, 본 발명실시예들의 물성 및 성능이 비교예의 것에 비하여 우수한 것을 알 수 있다. 구체적으로, 비교예 1에 비하여 실리카를 증가시킨 경우(비교예 2)는 아이스/스노우 성능은 향상되나 실리카의 분산성이 나쁘기 때문에 마모성능이 저하됨을 알 수 있다. 또한, 비교예 3과 같이 폴리부타디엔 고무를 증가시킬 경우 스노우/아이스 제동 및 내마모 성능은 향상되나 마른 노면에서의 제동성이 비교예 1에 비하여 저하됨을 알 수 있다. 그리고, 비교예 4에서와 같이 발포고무를 사용시 스노우/아이스 성능은 탁월하나 마른 노면에서의 제동성 및 내마모 성능이 저하되는 결과를 가져옴을 알 수 있다.From the results in Table 2, it can be seen that the physical properties and performance of the embodiments of the present invention are superior to those of the comparative example. Specifically, when silica is increased (Comparative Example 2) compared to Comparative Example 1, it can be seen that the ice / snow performance is improved, but the abrasion performance is lowered because the dispersibility of silica is poor. In addition, when the polybutadiene rubber is increased as in Comparative Example 3, the snow / ice braking and abrasion resistance may be improved, but the braking performance on the dry road surface may be lower than that of Comparative Example 1. And, in the case of using the foam rubber as in Comparative Example 4, it can be seen that the snow / ice performance is excellent, but the result is that the braking resistance and wear resistance on the dry road surface is reduced.

비교예 5에서와 같이 수용성 수지를 이용한 경우 비교예 1에 비하여 마른 노면에서의 제동성 및 마모성능의 저하없이 스노우/아이스 성능을 극대화시킬 수 있음을 알 수 있다. 그러나, 본 발명실시예들에서와 같이 수용성 수지와 더불어 금속염을 동시에 사용할 경우에는 수용성 수지 단독 사용시보다 스노우/아이스 성능이 훨씬 더 향상됨을 알 수 있다.When using a water-soluble resin as in Comparative Example 5 it can be seen that compared to Comparative Example 1 can maximize the snow / ice performance without deterioration of braking performance and wear performance on the dry road surface. However, when using a metal salt at the same time as the water-soluble resin as in the embodiments of the present invention it can be seen that the snow / ice performance is much improved than when using the water-soluble resin alone.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따라 통상의 디엔계 고무를 주 원료로 하고 카본블랙과 실리카를 보강제로 포함하는 타이어 트레드 조성에 수용성 수지와 함께 금속염을 첨가한 경우 수용성 고분자 수지가 마이크로 셀을 형성하고 금속염으로 인해 마이크로한 스파이크를 동시에 형성시킴으로써 마른 노면에서의 제동성과 내마모성을 유지함과 동시에 수용성 고분자 수지를 단독으로 사용하는 것보다 아이스/스노우 노면에서의 제동성을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, when a metal salt is added together with a water-soluble resin to a tire tread composition including a common diene-based rubber as a main raw material and carbon black and silica as a reinforcing agent, the water-soluble polymer resin may form a microcell. By forming micro spikes at the same time due to the metal salt, it is possible to maintain the braking resistance and the wear resistance on the dry road surface and at the same time maximize the braking performance on the ice / snow road surface than using the water-soluble polymer resin alone.

Claims (3)

폴리부타디엔 고무 및 천연고무를 포함하는 디엔계 고무를 주성분 고무로 하고, 보강제로서 실리카와 카본블랙을 포함하는 스터드레스 타이어 트레드 고무 조성물에 있어서,In a studless tire tread rubber composition comprising a diene-based rubber containing polybutadiene rubber and natural rubber as a main component rubber and containing silica and carbon black as reinforcing agents, 상기 조성에 수용성 고분자 수지를 디엔계 고무 100중량부에 대하여 1∼15중량부 되도록 첨가하고, 금속염을 디엔계 고무 100중량부에 대하여 1∼10중량부 되도록 첨가하여 이루어진 것임을 특징으로 하는 스터드레스 타이어 트레드 고무 조성물.A water-soluble polymer resin is added to the composition so as to add 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber, and a metal salt is added so as to add 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the diene rubber. Tread rubber composition. 제 1 항에 있어서, 수용성 고분자 수지는 친수성 아크릴계 폴리머, 폴리비닐 알코올 및 폴리옥시에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 주원료로 하며, 고무 조성물 내에서 직경이 1∼200㎛이고, 유리전이온도가 50∼90℃이고 융점이 150∼250℃인 것임을 특징으로 하는 스터드레스 타이어 트레드 고무 조성물.The water-soluble polymer resin according to claim 1, wherein the water-soluble polymer resin is selected from the group consisting of hydrophilic acrylic polymer, polyvinyl alcohol and polyoxyethylene, and has a diameter of 1 to 200 µm and a glass transition temperature of 50 to 90 in the rubber composition. And a melting point of 150 to 250 ° C. 제 1 항에 있어서, 금속염은 A12(OH)3또는 Fe2(OH)3를 주원료로 하고, 고무 조성물 내에서 직경이 0.01∼1㎛인 것임을 특징으로 하는 스터드레스 타이어 트레드 고무 조성물.2. The studless tire tread rubber composition according to claim 1, wherein the metal salt is composed of A1 2 (OH) 3 or Fe 2 (OH) 3 as a main raw material, and has a diameter of 0.01 to 1 m in the rubber composition.
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