KR20090111200A - Tire tread rubber composition - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것으로 보다 상세하게는 종래 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 보강 충진제의 하나로서 표면 처리된 카본블랙을 사용하여 충진제 상호간의 응집하려는 특성을 감소시켜 충진제의 분산성을 향상시키는 동시에 원료고무와 충진제 간의 결합량을 증가시킴으로써 물성을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드 고무조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a tire tread rubber composition, and more particularly, in the conventional tire tread rubber composition, by using carbon black surface-treated as one of the reinforcing fillers, the characteristics of agglomeration between fillers are reduced to improve the dispersibility of the filler. The present invention relates to a tire tread rubber composition capable of improving physical properties by increasing the amount of bonding between the raw material rubber and the filler.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 상기의 표면 처리된 카본블랙 이외에 실리카(silica), 산화티탄(titanium dioxide), 클레이(clay), 층상실리케이트(layered silicate), 중석(tungsten), 탈크(Talc), 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(syndiotactic-1,2-polybutadiene, SPB)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보강 충진제를 사용하여 고무조성물의 물성을 향상시킬 수 있다.The tire tread rubber composition of the present invention may be coated with silica, titanium oxide, clay, layered silicate, tungsten, talc, in addition to the surface treated carbon black. The physical properties of the rubber composition can be improved by using any one or more reinforcing fillers selected from the group of syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB).
승용차 타이어에서 요구되는 성능은 타이어의 부위, 역할, 사용되는 곳에 따라 매우 다양하다. The performance required for a passenger tire varies greatly depending on the part of the tire, its role and where it is used.
타이어의 정보가 기재된 사이드월(side wall)에 사용되는 고무는 태양으로부터 자외선을 받고, 굴신운동을 자주 하고, 타이어에서 발생하는 발열을 외부로 배출해야 하기 때문에 자외선에 대한 내노화성, 내굴곡성 및 내발열성이 우수해야 한다.The rubber used for the side wall where the information of the tire is written has to be exposed to ultraviolet rays from the sun, to perform frequent flexion movements, and to emit heat generated from the tires to the outside. The heat should be excellent.
한편, 지면과 직접 접촉하는 타이어 트레드(tread)에 사용되는 고무는 차량 주행면에서는 조정 안정성, 승차감, 연비성능, 스노우 성능이 우수해야 할 뿐만 아니라 경제적인 문제면에서는 내마모성, 제동력, 내구력 등이 우수해야 한다.On the other hand, the rubber used for the tire tread in direct contact with the ground should not only have excellent adjustment stability, ride comfort, fuel economy, and snow performance on the driving surface, but also excellent wear resistance, braking force, and durability in terms of economic problems. Should be.
타이어에서는 차량의 이동, 지지, 유지하는 역할 중에서 특히 차량이 이동하는 역할이 중요하므로, 타이어 트레드는 상기에서 언급한 바와 같이 여러 가지 특성을 만족해야 한다. 그러나 이들 성능은 서로 상호 부분적으로 배반하는, 즉 한쪽이 좋아지면 다른 쪽은 나빠지는 트레이드-오프(Trade-Off) 관계로 이루어져 있어서 상기의 트레드 고무가 필요한 여러 가지 성질들을 동시에 개선하는 것은 어려운 문제이다.The tire tread must satisfy various characteristics as mentioned above because the tire is important to move, support, and maintain the vehicle, in particular, the vehicle moves. However, these performances are in a trade-off relationship that partially betrays each other, that is, the other side gets worse, so it is difficult to simultaneously improve the various properties required for the tread rubber. .
현재 자동차는 업무, 생활, 레저, 기타 등의 이유로 많은 사람들이 소유하고 있으며, 자동차를 소유한 사람들 중에서 경제적으로 여유가 있는 사람들은 1대 이상의 차량을 소유하는 경우도 있는 반면, 업무 및 생활용으로 필수적으로 차량이 필요한 사람들이 있다. 자동차은 4개의 타이어를 사용하기 때문에 대부분 마모에 의해 타이어를 교체해야 하는 경우 4개의 타이어를 동시에 교환해야 하기 때문에 경제적으로 타격이 있다. 이러한 경제적인 문제는 경제적으로 윤택한 사람 및 윤택하지 못한 사람 모두에게 부담이 되기 때문에 경제적인 면에서 차량을 소유하는 운 전자들은 타이어를 장기간 유지 및 사용할 수 있는 타이어의 내구성, 내마모성에 민감한 상황이다.Cars are now owned by many people for work, living, leisure, and other reasons. Among those who own a car, economically affordable people may own more than one vehicle, but they are essential for work and living. There are people who need vehicles. Since automobiles use four tires, most tires are economically damaged because four tires must be replaced at the same time. These economic problems are burdened by both economically and inadequate people, so economically, the owners of vehicles are sensitive to the durability and wear resistance of tires that can maintain and use the tires for a long time.
현재 타이어를 제조시 타이어를 이루는 고무의 보강성을 위해 보강 충진제를 사용하고 있다.Currently, reinforcing fillers are used to reinforce the rubbers that make up a tire when manufacturing a tire.
이러한 보강 충진제는 카본블랙을 주로 사용하고 있고, 카본블랙 이외에도 실리카를 사용하고 있으나, 경제적인 면을 포함한 여러 가지 이유 때문에 아직 까지 카본블랙이 주요한 보강 충진제로 사용하고 있다.Such reinforcing fillers mainly use carbon black and silica in addition to carbon black. However, carbon black is still used as a main reinforcing filler for various reasons including economical aspects.
보강 충진제로 카본블랙을 사용하여 트레드, 사이드월 등의 타이어용 고무를 제조함에 있어서, 카본블랙을 적용한 미가황 탄성체는 점도와 사출시 미끄럼(Smoothness)이 증가하게 되며, 이러한 카본블랙은 카본블랙을 제외한 첨가제 및 고무와의 결합력 증대를 위해 비표면적이 큰 것을 주로 사용하고 있으나, 카본블랙의 비표면적이 증가할수록 이러한 카본블랙을 포함하는 가황체의 경도, 내구성, 전기 전도도가 증가하게 된다. 그러나 이러처럼 비표면적이 큰 카본블랙을 충전제를 사용한 경우, 충전제 상호간에 서로 응집하려는 상호작용(Filler-filler interaction)으로 인하여 높은 충전제간의 응집현상 발생률 및 낮은 가공성의 문제점이 발생하고 있다.In the production of tire rubbers such as treads and sidewalls using carbon black as a reinforcing filler, the unvulcanized elastomer with carbon black increases the viscosity and the smoothness during injection. Although a large specific surface area is mainly used to increase the bonding strength between the additive and the rubber except for the increase, the hardness, durability, and electrical conductivity of the vulcanized body including the carbon black increase as the specific surface area of the carbon black increases. However, in the case of using the carbon black filler having a large specific surface area as described above, due to the filler-filler interaction between the fillers, a high incidence of agglomeration between the fillers and a low processability are generated.
본 발명은 가공성이 증대되고, 내마모성이 향상된 타이어 트레드 고무조성물을 제공하고자 한다.The present invention seeks to provide a tire tread rubber composition having increased workability and improved wear resistance.
본 발명은 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 표면 처리된 카본블랙을 적용하여 고무와 필러(filler)와의 결합고무(Bound rubber)의 양을 증대시킬 뿐만 아니라 표면 처리된 카본블랙의 분산성을 개선시켜 가공성이 증대되고, 내마모성이 향상된 타이어 트레드 고무조성물을 제공하고자 한다.In the tire tread rubber composition, the present invention not only increases the amount of bound rubber between rubber and filler by applying the surface treated carbon black, but also improves the dispersibility of the surface treated carbon black and improves the processability. This is to provide an increased tire tread rubber composition with improved wear resistance.
본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물에 있어서, 표면 처리된 카본블랙을 적용하여 고무와 필러와의 결합고무(Bound rubber)의 양을 증대시킬 뿐만 아니라 표면 처리된 카본블랙의 분산성을 개선시켜 가공성이 증대되고, 내마모성이 향상된 타이어 트레드 고무조성물을 제공할 수 있다.The present invention, in the rubber composition for tire tread, by applying the surface-treated carbon black to increase the amount of bound rubber between the rubber and the filler as well as improve the dispersibility of the surface-treated carbon black to improve the processability It is possible to provide a tire tread rubber composition that is increased and has improved wear resistance.
본 발명은 가공성과 내마모성이 향상된 타이어 트레드 고무조성물을 나타낸다.The present invention shows a tire tread rubber composition with improved processability and wear resistance.
본 발명은 종래 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 원료고무 100중량부에 대하여 표면 처리된 카본블랙 10∼80중량부와, 실리카(silica), 산화티탄(titanium dioxide), 클레이(clay), 층상실리케이트(layered silicate), 중석(tungsten), 탈크(Talc), 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(syndiotactic-1,2-polybutadiene, SPB)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보강 충진제 5∼30중량부를 포함하는 타이어 트레드 고무조성물을 나타낸다.The present invention, in the conventional tire tread rubber composition, 10 to 80 parts by weight of carbon black surface-treated with respect to 100 parts by weight of raw rubber, silica, titanium dioxide, clay, layered silicate ( 5-30 parts by weight of any one or more reinforcing fillers selected from the group of layered silicate, tungsten, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) A tire tread rubber composition is shown.
본 발명은 종래 타이어 트레드 고무조성물에서 원료고무는 천연고무, 합성고무의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 고무를 사용할 수 있다.In the present invention, the raw rubber in the conventional tire tread rubber composition may use any one or more rubber selected from the group of natural rubber and synthetic rubber.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 원료고무는 천연고무와 합성고무가 2종 혼합된 혼합고무를 사용하는 경우, 천연고무와 합성고무가 1:9∼9:1의 중량비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.In the tire tread rubber composition of the present invention, when the raw rubber is a mixed rubber in which two kinds of natural rubber and synthetic rubber are mixed, natural rubber and synthetic rubber may be mixed rubber mixed in a weight ratio of 1: 9 to 9: 1. Can be.
상기에서 천연고무는 천연고무, 변성 천연고무의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 의미한다.In the above, natural rubber means any one or more selected from the group of natural rubber and modified natural rubber.
상기에서 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 클로로술폰화 폴리에틸렌고무, 에피클로로하이드린고무, 불소고무, 실리콘고무, 트릴고무, 수소화된 니트릴고무, 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 변성 니트릴 부타디엔 고무, , 클로린네이티드 폴리에틸렌고무, 스티렌에틸렌부틸렌스티렌(SEBS)고무, 에틸렌프로필렌고무, 에틸렌프로필렌디엔(EPDM)고무, 하이팔론고무, 클로로프렌고무, 에틸렌비닐아세티에트고무, 아크릴고무, 히드린고무, 비닐벤질클로라이드스티렌부타디엔고무, 브로모메틸스티렌부틸고무, 말레인산 스티렌부타디엔고무, 카르복실산스티렌부타디엔고무, 에폭시이소프렌고무, 말레인산에틸렌프로필렌고무, 카르복실산니트릴부타디엔고무 및 BIMS(brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.Synthetic rubber is styrene butadiene rubber (SBR), modified styrene butadiene rubber, butadiene rubber (BR), chlorosulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, fluorine rubber, silicone rubber, trill rubber, hydrogenated nitrile rubber, nitrile Butadiene rubber (NBR), modified nitrile butadiene rubber, chlorinated polyethylene rubber, styrene ethylene butylene styrene (SEBS) rubber, ethylene propylene rubber, ethylene propylene diene (EPDM) rubber, hypallon rubber, chloroprene rubber, ethylene vinyl Cetiate rubber, acrylic rubber, hydrin rubber, vinyl benzyl chloride styrene butadiene rubber, bromomethylstyrene butyl rubber, maleic acid styrene butadiene rubber, carboxylic acid styrene butadiene rubber, epoxy isoprene rubber, maleic acid ethylene propylene rubber, carboxylic acid nitrile Of butadiene rubber and brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene (BIMS) At least one selected from may be used.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 원료고무의 일예로 스티렌 함량이 23±0.5％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR)를 사용할 수 있다.As an example of the raw material rubber in the tire tread rubber composition of the present invention, styrene butadiene rubber (SBR) having a styrene content of 23 ± 0.5% may be used.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 원료고무 100중량부에 대하여 표면 처리된 카본블랙 10∼80중량부를 사용할 수 있다. 원료고무 100중량부에 대하여 표면 처리된 카본블랙을 10중량부 미만 사용하면 보강 충진제로서의 카본블랙의 역할이 미미하고, 원료고무 100중량부에 대하여 표면 처리된 카본블랙을 80중량부 초과하여 사용하며 과량의 표면 처리된 카본블랙에 의하여 카본블랙끼리 서로 응집하여 분산성이 감소하여 물성이 하락할 우려가 있다. 따라서 본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 표면 처리된 카본블랙은 원료고무 100중량부에 대하여 10∼80중량부를 사용하는 것이 좋다.The tire tread rubber composition of the present invention may use 10 to 80 parts by weight of carbon black surface-treated with respect to 100 parts by weight of the raw rubber. If less than 10 parts by weight of carbon black surface-treated with respect to 100 parts by weight of raw material rubber, the role of carbon black as a reinforcing filler is insignificant, and more than 80 parts by weight of carbon black surface-treated with respect to 100 parts by weight of raw rubber. The carbon black treated with excess surface agglomerates with each other to reduce the dispersibility and the physical properties may be reduced. Therefore, the carbon black surface-treated in the tire tread rubber composition of the present invention is preferably used 10 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 표면 처리된 카본블랙은 전해조에서 카본블랙을 H3PO4으로 산화시켜 표면 처리된 카본블랙을 사용할 수 있다.The carbon black surface-treated in the tire tread rubber composition of the present invention may use carbon black surface-treated by oxidizing carbon black to H 3 PO 4 in an electrolytic cell.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 표면 처리된 카본블랙은 전해조에서 카본블랙을 NaOH으로 산화시켜 표면 처리된 카본블랙을 사용할 수 있다. The carbon black surface-treated in the tire tread rubber composition of the present invention may use carbon black surface-treated by oxidizing carbon black to NaOH in an electrolytic cell.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 표면 처리된 카본블랙은 전해조에서 카본블랙을 H3PO4으로 산화시켜 표면 처리된 카본블랙과 전해조에서 카본블랙을 NaOH으로 산화시켜 표면 처리된 카본블랙을 동시에 사용할 수 있다.In the tire tread rubber composition of the present invention, the carbon black surface treated by oxidizing carbon black to H 3 PO 4 in the electrolytic cell and the carbon black surface treated by oxidizing carbon black to NaOH in the electrolytic cell can be used simultaneously. have.
상기에서 전해조에서 카본블랙을 H3PO4으로 산화는 전해조에서 10∼30분 동안 10∼20wt％ H3PO4, 바람직하게는 20분 동안 10wt％ H3PO4의 전해질에서 양극 산화를 실시하여 표면 처리된 카본블랙을 얻을 수 있다. 한편, 카본블랙을 전해조에서 산화 시키기 전에 카본블랙을 증류수에서 1∼3차례 세척한 후 70∼90℃의 온도에서 24∼48시간 건조함으로써 불순물을 제거한 카본블랙을 사용할 수 있다.Oxidizing the carbon black in an electrolytic cell as in the H 3 PO 4 is subjected to anodic oxidation in an electrolyte of 10~20wt% H 3 PO 4, preferably from 10wt% H 3 PO 4 for 20 min for 10-30 minutes in the electrolytic cell The surface treated carbon black can be obtained. Meanwhile, before oxidizing the carbon black in the electrolytic cell, the carbon black may be washed one to three times in distilled water and then dried at a temperature of 70 to 90 ° C. for 24 to 48 hours to remove the carbon black.
상기에서 전해조에서 카본블랙을 NaOH으로 산화는 전해조에서 10∼30분 동안 10∼20wt％ NaOH, 바람직하게는 20분 동안 10wt％ NaOH의 전해질에서 양극 산화를 실시하여 표면 처리된 카본블랙을 얻을 수 있다. 한편, 카본블랙을 전해조에서 산화 시키기 전에 카본블랙을 증류수에서 1∼3차례 세척한 후 70∼90℃의 온도에서 24∼48시간 건조함으로써 불순물을 제거한 카본블랙을 사용할 수 있다.Oxidation of carbon black to NaOH in the electrolytic cell may be anodic oxidation in an electrolyte of 10 to 20 wt% NaOH for 10 to 30 minutes, preferably 10 wt% NaOH in an electrolytic cell to obtain surface treated carbon black. . Meanwhile, before oxidizing the carbon black in the electrolytic cell, the carbon black may be washed one to three times in distilled water and then dried at a temperature of 70 to 90 ° C. for 24 to 48 hours to remove the carbon black.
상기에서 표면 처리된 카본블랙을 얻기 위해 사용되는 카본블랙은 요오드 흡착가가 90∼120㎎/g인 사용할 수 있다.The carbon black used to obtain the carbon black surface-treated above may be used having an iodine adsorption value of 90 to 120 mg / g.
상기에서 표면 처리된 카본블랙을 얻기 위해 사용되는 카본블랙은 DBP 흡착가가 130∼140㏄/100g인 사용할 수 있다.Carbon black used to obtain the surface-treated carbon black can be used with a DBP adsorption value of 130 ~ 140 Pa / 100g.
상기에서 표면 처리된 카본블랙을 얻기 위해 사용되는 카본블랙은 요오드 흡착가가 90∼120㎎/g이고 DBP 흡착가가 130∼140㏄/100g인 사용할 수 있다.The carbon black used to obtain the surface-treated carbon black can be used having an iodine adsorption value of 90 to 120 mg / g and a DBP adsorption value of 130 to 140 Pa / 100g.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 원료고무 100중량부에 대하여 실리카, 산화티탄, 클레이, 층상실리케이트, 중석, 탈크, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보강 충진제 5∼30중량부를 사용할 수 있다. 원료고무 100중량부에 대하여 실리카, 산화티탄, 클레이, 층상실리케이트, 중석, 탈크, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보강 충진제를 5중량부 미만 사용하면 보강 충진제로서의 함량이 적어 고무조성물의 보강성이 감소될 수 있고, 원료고무 100중량부에 대하여 실리카, 산화티탄, 클레이, 층상실리케이트, 중석, 탈크, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보강 충진제를 80중량부 초과하여 사용하며 과량의 보강 충진제의 사용에 의해 보강 충진제끼리 서로 응집하여 분산성이 감소하여 물성이 하락할 우려가 있다. 따라서 본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에서 실리카, 산화티탄, 클레이, 층상실리케이트, 중석, 탈크, 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상의 보강 충진제은 원료고무 100중량부에 대하여 5∼30중량부를 사용하는 것이 좋다.The tire tread rubber composition of the present invention may be at least one reinforcing material selected from the group of silica, titanium oxide, clay, layered silicate, feldspar, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) based on 100 parts by weight of raw rubber. 5 to 30 parts by weight of a filler may be used. If less than 5 parts by weight of any one or more reinforcing fillers selected from the group consisting of silica, titanium oxide, clay, layered silicate, barite, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) The content as a reinforcing filler is low, so that the reinforcing property of the rubber composition can be reduced, and silica, titanium oxide, clay, layered silicate, bisulfite, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) based on 100 parts by weight of the raw material rubber Using more than 80 parts by weight of any one or more reinforcing fillers selected from the group of) and by the use of excess reinforcing fillers the reinforcing fillers are agglomerated with each other to reduce the dispersibility and there is a fear that the physical properties. Therefore, in the tire tread rubber composition of the present invention, any one or more reinforcing fillers selected from the group consisting of silica, titanium oxide, clay, layered silicate, tungsten, talc, syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) are 100 parts by weight of raw rubber. It is good to use 5-30 weight part with respect to.
상기에서 층상실리케이트는 층간 간격이 0.1∼10nm인 것을 사용할 수 있다.In the above, the layered silicate may be one having an interlayer spacing of 0.1 to 10 nm.
상기에서 층상실리케이트는 두께(d)에 대한 평면폭(l)의 비를 나타낸 편평비(aspect ratio, l/d)가 5 이상인 것을 사용할 수 있다.In the above-described layered silicate, an aspect ratio (l / d) representing a ratio of the plane width l to the thickness d may be 5 or more.
상기에서 층상실리케이트는 편평비가 5∼100인 것을 사용할 수 있다.In the above, the layered silicate may have a flat ratio of 5 to 100.
상기에서 층상실리케이트는 양이온 교환반응 및/또는 음이온 교환반응이 가 능한 천연 층상실리케이트를 사용할 수 있다.As the layered silicate, natural layered silicates capable of cation exchange and / or anion exchange may be used.
상기에서 층상실리케이트는 양이온 교환반응 및/또는 음이온 교환반응이 가능한 합성 층상실리케이트를 사용할 수 있다.The layered silicate may be a synthetic layered silicate capable of cation exchange and / or anion exchange reaction.
상기에서 층상실리케이트는 양이온기를 갖는 물질 및/또는 음이온기를 갖는 물질로 유기화 처리된 유기화 층상실리케이트를 사용할 수 있다.The layered silicate may be an organic layered silicate organically treated with a material having a cationic group and / or a material having an anionic group.
상기에서 층상실리케이트는 몬모릴로나이트(montmorillonite), 사포나이트(saponite), 헥토라이트(hectorite), 렉토나이트(rectorite), 버미큘라이트(vermiculite), 마이카(mica), 일라이트(illite), 카올린나이트(kaolinite), 소디움 몬모릴로나이트(sodium montmorillonite, Na-MMT) 및 클로이지트 15A(Cloisite 15A)의 군으로부터 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.The layered silicates are montmorillonite, saponite, hectorite, hectorite, rectorite, vermiculite, mica, illite, kaolinite, and kaolinite. Any one selected from the group of sodium montmorillonite (Na-MMT) and claisite 15A can be used.
상기에서 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)은 직경 0.01∼0.1㎛이고, 비표면적이 80∼90m2/g인 것 이거나 또는 신디오탁틱-1,2-폴리부타디엔(SPB)은 직경 1∼10㎛이고, 비표면적이 100∼120m2/g인 것을 사용할 수 있다.In the above syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) has a diameter of 0.01 to 0.1㎛, specific surface area of 80 to 90m 2 / g or syndiotactic-1,2-polybutadiene (SPB) is A diameter of 1 to 10 µm and a specific surface area of 100 to 120 m 2 / g can be used.
본 발명은 상기의 타이어 트레드 고무조성물로 이루어진 고무를 포함한다.The present invention includes a rubber consisting of the tire tread rubber composition.
본 발명은 상기의 타이어 트레드 고무조성물로 이루어진 고무를 함유하는 타이어를 포함한다.The present invention includes a tire containing a rubber composed of the tire tread rubber composition described above.
본 발명은 상기의 타이어 트레드 고무조성물로 이루어진 고무를 트레드로 함유하는 타이어를 포함한다. The present invention includes a tire containing the rubber made of the tire tread rubber composition as a tread.
상기에서 타이어 트레드 고무조성물로 이루어진 고무를 함유하는 타이어는 승용차용 타이어, 트럭용 타이어, 버스용 타이어, 오토바이용 타이어 및 항공기용 타이어의 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 나타낸다.The tire containing the rubber made of the tire tread rubber composition is at least one selected from the group of passenger car tires, truck tires, bus tires, motorcycle tires and aircraft tires.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물에 있어서, 다양한 성분, 함량 등의 조건에 의해 타이어 트레드 고무조성물을 적용한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건의 타이어 트레드 고무조성물이 바람직하다.In the tire tread rubber composition of the present invention, the tire tread rubber composition is applied under various conditions such as various components and contents. In order to achieve the object of the present invention, the tire tread rubber composition under the above-mentioned conditions is preferable.
본 발명의 타이어 트레드 고무조성물은 상기에서 언급한 원료고무, 표면처리된 카본블랙, 보강 충진제 이외에 종래 타이어 트레드 고무조성물에 사용되는 활성제, 노화방지제, 공정유, 가류제, 가류촉진제와 같은 각종 첨가제를 필요에 따라 적의 선택하여 소정의 함량으로 사용할 수 있다. 그러나 이들은 종래 타이어 트레드 고무조성물에 사용되는 일반적인 성분으로서 본원발명의 필수 구성성분이 아니므로 이하 자세한 내용은 생략하기로 한다.The tire tread rubber composition according to the present invention may contain various additives such as activators, anti-aging agents, process oils, vulcanizing agents, and vulcanization accelerators, which are used in conventional tire tread rubber compositions, in addition to the above-mentioned raw rubber, surface treated carbon black, and reinforcing filler. If necessary, it can be used in a predetermined amount by appropriate selection. However, these are general components used in conventional tire tread rubber compositions, and thus are not essential components of the present invention, and thus the detailed descriptions thereof will be omitted.
이하 본 발명을 다음의 실시예, 비교예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일실시예로서 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described by the following examples, comparative examples and test examples. However, these are not limited to the scope of the present invention by these as an embodiment of the present invention.
<비교예>Comparative Example
스티렌 함량이 23.5％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR)을 원료고무로 하고, 상 기 원료고무 100중량부에 대해 카본블랙 70중량부, 노화방지제(N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-P-phenylenediamine, 6PPD) 2중량부, 산화아연 2중량부, 스테아린산 2중량부를 밴버리 믹서(Banbury Mixer)에 넣고 배합하여 고무배합물을 얻었다.Styrene butadiene rubber (SBR) having a styrene content of 23.5% is used as a raw material rubber, and 70 parts by weight of carbon black and an antioxidant (N-phenyl-N '-(1,3-dimethylbutyl) are used based on 100 parts by weight of the raw material rubber. -P-phenylenediamine, 6PPD) 2 parts by weight of zinc oxide, 2 parts by weight of zinc oxide and 2 parts by weight of stearic acid were added to a Banbury Mixer and blended to obtain a rubber compound.
상기 고무배합물을 롤밀(Roll Mill)로 옮긴 후 가류제로서 유황 2.0중량부, 가류촉진제로서 시클로헥실 벤조티아졸 설펜아미드(cyclohexyl benzothiazol sulfenamide, CZ) 2.0중량부를 첨가하고 160℃에서 20분간 가류하여 고무시편을 제조하였다.After transferring the rubber compound to a roll mill, 2.0 parts by weight of sulfur as a vulcanizing agent and 2.0 parts by weight of cyclohexyl benzothiazol sulfenamide (CZ) as a vulcanizing accelerator were added and vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes. Specimen was prepared.
상기에서 카본블랙은 요오드 흡착가가 115㎎/g이고 DBP흡착가가 135cc/100g인 것을 사용하였다.In the carbon black, the iodine adsorption value of 115 mg / g and the DBP adsorption value of 135 cc / 100 g were used.
하기 표 1에 상기 고무조성의 함량을 정리하여 나타내었다.Table 1 summarizes the contents of the rubber composition.
<실시예 1><Example 1>
스티렌 함량이 23.5％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR)을 원료고무로 하고, 상기 원료고무 100중량부에 대해 표면 처리된 카본블랙 70중량부, 노화방지제(6PPD) 2중량부, 산화아연 2중량부, 스테아린산 2중량부를 밴버리 믹서에 넣고 배합하여 고무배합물을 얻었다.Styrene butadiene rubber (SBR) having a styrene content of 23.5% as raw material rubber, 70 parts by weight of carbon black surface-treated with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, antioxidant (6PPD) 2 parts by weight of zinc oxide, 2 parts by weight of zinc oxide, and 2 parts by weight of stearic acid were added to a Banbury mixer and blended to obtain a rubber compound.
상기 고무배합물을 롤밀로 옮긴 후 가류제로서 유황 2.0중량부, 가류촉진제로서 시클로헥실 벤조티아졸 설펜아미드(CZ) 2.0중량부를 첨가하고 160℃에서 20분간 가류하여 고무시편을 제조하였다.After transferring the rubber compound to a roll mill, 2.0 parts by weight of sulfur as a vulcanizing agent and 2.0 parts by weight of cyclohexyl benzothiazole sulfenamide (CZ) as a vulcanization accelerator were added and vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to prepare a rubber specimen.
상기에서 표면 처리된 카본블랙(Acid carbon black, ACB)은 요오드 흡착가가 115㎎/g이고 DBP흡착가가 135cc/100g인 카본블랙을 증류수에서 2차례 세척한 후 80℃의 온도에서 24시간 건조한 것을 20분 동안 10wt％ H3PO4의 전해질에서 양극 산화를 실시하여 얻은 것을 사용하였다.The surface treated carbon black (ACB) is an iodine adsorption value of 115 mg / g and a DBP adsorption value of 135cc / 100g after washing two times in distilled water carbon black 20 to dry at a temperature of 80 ℃ 20 What was obtained by carrying out anodization in an electrolyte of 10 wt% H 3 PO 4 for minutes was used.
하기 표 1에 상기 고무조성의 함량을 정리하여 나타내었다.Table 1 summarizes the contents of the rubber composition.
<실시예 2><Example 2>
스티렌 함량이 23.5％인 스티렌 부타디엔 고무(SBR)을 원료고무로 하고, 상기 원료고무 100중량부에 대해 표면 처리된 카본블랙 70중량부, 노화방지제(6PPD) 2중량부, 산화아연 2중량부, 스테아린산 2중량부를 밴버리 믹서에 넣고 배합하여 고무배합물을 얻었다.Styrene butadiene rubber (SBR) having a styrene content of 23.5% as raw material rubber, 70 parts by weight of carbon black surface-treated with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, antioxidant (6PPD) 2 parts by weight of zinc oxide, 2 parts by weight of zinc oxide, and 2 parts by weight of stearic acid were added to a Banbury mixer and blended to obtain a rubber compound.
상기 고무배합물을 롤밀로 옮긴 후 가류제로서 유황 2.0중량부, 가류촉진제로서 시클로헥실 벤조티아졸 설펜아미드(CZ) 2.0중량부를 첨가하고 160℃에서 20분간 가류하여 고무시편을 제조하였다.After transferring the rubber compound to a roll mill, 2.0 parts by weight of sulfur as a vulcanizing agent and 2.0 parts by weight of cyclohexyl benzothiazole sulfenamide (CZ) as a vulcanization accelerator were added and vulcanized at 160 ° C. for 20 minutes to prepare a rubber specimen.
상기에서 표면 처리된 카본블랙(Basic carbon black, BCB)은 요오드 흡착가가 115㎎/g이고 DBP흡착가가 135cc/100g인 카본블랙을 증류수에서 2차례 세척한 후 80℃의 온도에서 24시간 건조한 것을 20분 동안 10wt％ NaOH의 전해질에서 양극 산화를 실시하여 얻은 것을 사용하였다.The basic carbon black (BCB) surface-treated above was washed twice with distilled water in carbon black having an iodine adsorption value of 115 mg / g and a DBP adsorption value of 135 cc / 100 g, and then dried at a temperature of 80 ° C. for 20 hours. What was obtained by carrying out anodization in an electrolyte of 10 wt% NaOH for minutes was used.
하기 표 1에 상기 고무조성의 함량을 정리하여 나타내었다.Table 1 summarizes the contents of the rubber composition.
<실시예 3><Example 3>
표면 처리된 카본블랙(Acid carbon black) 70중량부 대신에 표면 처리된 카본블랙(Acid carbon black, ACB) 35중량부 및 표면 처리된 카본블랙(Basic carbon black, BCB) 35중량부 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 고무시핀을 제조하였다.Instead of using 70 parts by weight of surface treated carbon black, 35 parts by weight of surface treated carbon black (ACB) and 35 parts by weight of basic carbon black (BCB) are excluded. And the rubber sipin was prepared in the same manner as in Example 1.
하기 표 1에 상기 고무조성의 함량을 정리하여 나타내었다.Table 1 summarizes the contents of the rubber composition.
표 1. 비교예 및 실시예 1 내지 실시예 3의 고무조성(단위:중량부)Table 1. Rubber composition of Comparative Examples and Examples 1 to 3 (unit: parts by weight)
<시험예> <Test Example>
상기 비교예 및 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3에서 제조한 각각의 고무시편에 대해 ASTM 관련 규정에 의해 무니, 인장물성, 마모에 대한 물성을 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.For each rubber specimen prepared in Comparative Examples and Examples 1, 2, and 3, the properties of Mooney, tensile properties, and abrasion were measured by ASTM-related regulations, and the results are shown in Table 2 below. It was.
표 2. 비교예 및 실시예 고무시편 물성시험 결과Table 2. Comparative Example and Example Rubber Specimen Property Test Results
*상기 표 2에서 실시예 1 내지 실시예 3의 무니(t5 제외), 인장물성, 마모에 대한 수치는 비교예의 값을 100으로 하였을 때 환산한 값을 나타낸 것으로서 수치가 높을수록 물성이 우수함을 의미한다. * In Table 2, the values for Mooney (except t5), tensile properties, and wear of Examples 1 to 3 represent the converted values when the value of the comparative example is 100, and the higher the value, the better the physical properties. do.
상기 표 2의 결과에서처럼 본 발명의 표면 처리된 카본블랙을 첨가한 고무조성물로 이루어진 실시예 1 내지 실시예 3의 고무시편은 표면 처리된 카본블랙을 첨가하지 않은 고무조성물로 이루어진 비교예의 고무시편에 비해 무니, 인장물성, 맘모특성이 우수함을 알 수 있다. 특히 NaOH 전해질에서 산화를 통해 표면 처리된 ㅋ카본블랙(BCB)의 경우 인장강도는 비교예에 비해 12％ 상승효과를 나타내고 DIN 마모 지수에서 비교예에 비해 13％ 개선 결과를 나타냈다. 한편 점도에 대한 물성이 향상되어 가공성 또한 우수함을 알 수 있다.As shown in the results of Table 2, the rubber specimens of Examples 1 to 3, which are made of a rubber composition to which the surface-treated carbon black is added, are used in the rubber specimens of the comparative examples, which are made of a rubber composition to which the surface-treated carbon black is not added. Compared with Mooney, tensile properties, mammoth properties are excellent. In particular, the carbon black (BCB) surface-treated by oxidation in NaOH electrolyte showed a 12% synergistic effect compared to the comparative example and 13% improvement compared to the comparative example in the DIN wear index. On the other hand, it can be seen that the physical properties for the viscosity is improved, the processability is also excellent.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, those skilled in the art have been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
Claims (5)
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2008
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