KR20130057854A - Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rubber composition for tire tread is provided to increase a frictional coefficient and to obtain excellent braking performance on an icy or wet road. CONSTITUTION: A rubber composition for tire tread comprises liquid polybutadiene rubber which includes 100.0 parts by weight of raw rubber, 5-10 parts by weight of a shell-crushed material, 1-5 parts by weight of a foaming agent, and 7-12 parts by weight of a siloxane group. The surface of the shell-crushed material is treated by a C15-20 organic material which includes a carboxylic acid group. The vinyl content of the liquid polybutadiene rubber is 5-30wt%. The mooney viscosity is 50-70 and the number average molecular weight is 2,000-3,000g/mol. The foaming agent is toluenesulfonyl hydrazide.

Description

타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE TREAD AND TIRE MANUFACTURED BY USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a rubber composition for a tire tread, and a tire manufactured using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 표면 개질한 조개껍질 분쇄물 및 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무를 이용하여 빙상마찰계수를 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for tire treads and a tire manufactured using the same, wherein the tire tread rubber can improve the ice sheet friction coefficient by using a liquid polybutadiene rubber including a surface-modified clam shell crush and siloxane groups. It relates to a composition.

타이어의 구동력 및 제동력을 높이기 위해 종래의 방법으로는 트레드 표면에 스파이크 핀을 구비함으로써 타이어와 빙설 노면의 마찰력을 증대시키는 원리를 이용하였다. 그러나 스파이크 타이어는 극한 지역에서 주로 사용되며 일반노면에서는 소음을 유발하고 스파이크가 노면을 손상시켜 분진을 발생시키는 문제로 인해 환경에 대한 관심이 높아지면서 그 사용이 규제되고 있다.In order to increase the driving force and the braking force of the tire, the conventional method employs the principle of increasing the friction between the tire and the snow surface by providing spike pins on the tread surface. However, spike tires are mainly used in extreme areas, and their use is regulated due to growing interest in the environment due to the problem of generating noise on the general road surface and generating dust by causing spikes to damage the road surface.

종래의 스터드레스 스노우 타이어도 카본블랙 및 실리카를 충전제로 사용하는 것에 국한되어 있으며 이로 인해 겨울철 빙설노면에서의 구동 및 제동 성능을 극대화하는 데는 한계가 있다.Conventional studless snow tires are also limited to the use of carbon black and silica as fillers, and therefore, there is a limit to maximizing driving and braking performance on winter snow.

이러한 한계를 극복하고자 겨울용 타이어의 빙상 노면에서의 제동 성능을 향상시키기 위하여 트레드 고무에 발포형태의 기공을 만들거나, 유리섬유를 투입하는 방법이 연구되어 왔고, 최근에는 유리섬유를 대체하여 고 경도의 다공질 경석 등을 적용시키고 있다.In order to overcome these limitations, in order to improve braking performance on the ice surface of winter tires, a method of making foamed pores or injecting fiberglass into tread rubber has been studied. Porous pumice is applied.

그러나, 발포제를 첨가시키는 경우 발포에 의해 고무 내부에 기공이 지나치게 형성되거나 고경도 물질이 충전제의 역할을 하지 못하는 경우 고무 전체의 강도가 저하되어 타이어의 마모성능이 저하되는 문제가 있다.However, when the foaming agent is added, when the pores are excessively formed inside the rubber due to foaming or when the hardened material does not play a role of the filler, the strength of the entire rubber is lowered, thereby reducing the wear performance of the tire.

선행특허문헌 1(공개번호: 10-2007-0014518, 공개일: 2007년02월01일)에 기재된 발명은 조개껍질 분쇄물을 사용하여 타이어의 스파이크 효과를 강화하기 위한 것이다. 그러나, 상기 조개껍질 분쇄물은 Degussa사의 Si69를 사용하여 커플링 시킨 것에 불과하고, 발포제로서 옥시비스 벤젠 설포닐 히드라자이드(oxybis benzene sulfonyl hydrazide)를 사용한 것으로서, 상기 조개껍질 분쇄물의 분산이 고르지 않고, 원료고무와의 결합력이 약하기 때문에 주행 중 타이어 트레드부 표면에 위치한 상기 조개껍질 분쇄물이 떨어져 나갈 수 있다. 이에 따라 타이어의 수명도 매우 짧아진다는 문제점이 있다.The invention described in the prior patent document 1 (Publication No. 10-2007-0014518, publication date: February 01, 2007) is for reinforcing the spike effect of a tire using a shell shell crushed product. However, the clam pulverized product was only coupled using Si69 of Degussa Co., and oxybis benzene sulfonyl hydrazide was used as a blowing agent, resulting in uneven dispersion of the clam pulverized product. Since the binding force with the raw rubber is weak, the shell shell pulverization located on the surface of the tire tread portion may run off while driving. Accordingly, there is a problem that the life of the tire is also very short.

선행특허문헌 2(등록번호: 10-0764560, 공고일: 2007년10월08일)에 기재된 발명은 발포제 및 나노클레어를 사용하여 타이어의 스파이크 효과를 강화하기 위한 것이다. 그러나, 상기 나노클레어는 판상구조를 가지고, 평균 입자경이 너무 미세하기 때문에 스파이크 효과가 떨어진다는 단점이 있다. 따라서, 빙상마찰계수가 향상 정도가 본 발명에 비하여 작고, 제동성 향상에도 한계가 있다는 문제점이 있다.The invention described in the prior patent document 2 (registration number: 10-0764560, publication date: October 08, 2007) is for reinforcing the spike effect of a tire by using a blowing agent and nanoclair. However, the nanoclair has a plate-like structure, and has a disadvantage in that the spike effect is poor because the average particle diameter is too fine. Accordingly, there is a problem that the degree of improvement in ice friction coefficient is smaller than that of the present invention, and there is a limit in improving the braking property.

KRKR 10-2007-001451810-2007-0014518 AA KRKR 10-076456010-0764560 B1B1

본 발명의 목적은 표면 개질된 조개껍질 분쇄물이 타이어 트레드 부의 스파이크 역할을 하도록 하고, 상기 표면이 개질된 조개껍질 분쇄물의 분산력 향상, 원료고무와의 결합력 및 보강성이 향상되도록 한다. 또한 이를 통하여 타이어 트레드 고무 조성물의 빙상마찰계수를 보다 현저하게 향상시키고, 보다 긴 수명을 가지는 타이어 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to make the surface-modified clam pulverized to serve as a spike of the tire tread portion, to improve the dispersibility of the surface-modified clam pulverized, the bonding strength and reinforcement of the raw rubber. In addition, through this to improve the ice sheet friction coefficient of the tire tread rubber composition more remarkably, to provide a rubber composition for the tire tread having a longer life.

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

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 조개껍질 분쇄물 5 내지 10 중량부, 발포제 1 내지 5 중량부, 및 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무 7 내지 12 중량부를 포함하고, 상기 조개껍질 분쇄물은 말단에 카르복시산기(carboxylic acid group)를 포함하는 탄소수 15 내지 20의 유기물로 표면이 개질 처리된 것이다.In order to achieve the above object, the rubber composition for a tire tread according to an embodiment of the present invention is a liquid containing 100 parts by weight of the raw material rubber, 5 to 10 parts by weight of clam shell grinding, 1 to 5 parts by weight of blowing agent, and siloxane groups 7 to 12 parts by weight of polybutadiene rubber, and the shell shell pulverized is a surface-modified organic material having a carbon number of 15 to 20 containing a carboxylic acid group (carboxylic acid group) at the end.

상기 액상 폴리부타디엔 고무는 비닐함량이 5 내지 30 중량%이고, 무니점도(ML1 +4,100℃)가 50 내지 70이고, 수평균 분자량이 2000 내지 3000g/mol인 것일 수 있다.The liquid polybutadiene rubber may have a vinyl content of 5 to 30 wt%, a Mooney viscosity (ML 1 +4 , 100 ° C.) of 50 to 70, and a number average molecular weight of 2000 to 3000 g / mol.

상기 발포제는 톨루엔 술포닐 하이드라지드(toluenesulfonyl hydrazide)일 수 있다.The blowing agent may be toluenesulfonyl hydrazide.

상기 조개껍질 분쇄물은 평균입경이 0.5 ㎜ 이하인 것일 수 있다.The clam shell pulverized product may have an average particle diameter of 0.5 mm or less.

상기 표면이 개질 처리된 조개껍질 분쇄물은 조개껍질 분쇄물 10 중량부에 대하여 상기 유기물 1 내지 4 중량부로 표면이 개질 처리된 것일 수 있다.The surface-modified clamshell pulverized product may be one whose surface is modified with 1 to 4 parts by weight of the organic material based on 10 parts by weight of the clamshell pulverized product.

상기 유기물은 올레인산(oleic acid), 리놀산(linoleic acid), 라우린산(lauric acid), 펜타데실릭산(pentadecylic acid), 마르가르산(Margaric acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The organic material is oleic acid (oleic acid), linoleic acid (linoleic acid), lauric acid (lauric acid), pentadecylic acid (pentadecylic acid), margaric acid (Margaric acid), palmitic acid (palmitic acid), stearic acid (stearic) acid) and combinations thereof.

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

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물은 원료고무 100 중량부, 조개껍질 분쇄물 5 내지 10 중량부, 발포제 1 내지 5 중량부, 및 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무 7 내지 12 중량부를 포함하고, 상기 조개껍질 분쇄물은 말단에 카르복시산기(carboxylic acid group)를 포함하는 탄소수 15 내지 20의 유기물로 표면이 개질 처리된 것이다.Tire tread rubber composition according to an embodiment of the present invention is 100 parts by weight of the raw material rubber, 5 to 10 parts by weight of clam shell mill, 1 to 5 parts by weight of the blowing agent, and 7 to 12 parts by weight of the liquid polybutadiene rubber The clam shell pulverized product is a surface-modified organic material having 15 to 20 carbon atoms including a carboxylic acid group at its end.

상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The raw material rubber may be any one selected from the group consisting of natural rubber, synthetic rubber, and combinations thereof.

상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다. The natural rubber may be a general natural rubber or a modified natural rubber.

상기 일반적인 천연고무는 천연고무로서 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있고, 원산지 등이 한정되지 않는다. 상기 천연고무는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하지만, 요구 특성에 따라서 트랜스-1,4-폴리이소프렌을 포함할 수도 있다. 따라서, 상기 천연고무에는 시스-1,4-폴리이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무 외에, 예컨대 남미산 사포타과의 고무의 일종인 발라타 등, 트랜스-1,4-이소프렌을 주체로서 포함하는 천연고무도 포함할 수 있다.The above-mentioned general natural rubber may be used as long as it is known as natural rubber, and the country of origin and the like are not limited. The natural rubber includes cis-1,4-polyisoprene as a main component, but may also include trans-1,4-polyisoprene depending on required characteristics. Therefore, in addition to natural rubber containing cis-1,4-polyisoprene as a main component, natural rubber including trans-1,4-isoprene as a main component, such as balata, Rubber may also be included.

상기 변성 천연고무는, 상기 일반적인 천연고무를 변성 또는 정제한 것을 의미한다. 예컨대, 상기 변성 천연고무로는 에폭시화 천연고무(ENR), 탈단백 천연고무(DPNR), 수소화 천연고무 등을 들 수 있다. The modified natural rubber means that the general natural rubber is modified or purified. For example, examples of the modified natural rubber include epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber.

상기에서 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 변성 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무(BR), 변성 부타디엔 고무, 클로로 술폰화 폴리에틸렌 고무, 에피클로로 하이드린 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 수소화된 니트릴 고무, 니트릴 부타디엔 고무(NBR), 변성 니트릴 부타디엔 고무, 클로리네이티드 폴리에틸렌 고무, 스티렌 에틸렌 부틸렌 스티렌(SEBS) 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 에틸렌 프로필렌디엔(EPDM) 고무, 하이팔론 고무, 클로로프렌 고무, 에틸렌 비닐아세테이트 고무, 아크릴 고무, 히드린 고무, 비닐 벤질 클로라이드 스티렌 부타디엔 고무, 브로모 메틸 스티렌 부틸 고무, 말레인산 스티렌 부타디엔 고무, 카르복실산 스티렌 부타디엔 고무, 에폭시 이소프렌 고무, 말레인산 에틸렌 프로필렌 고무, 카르복실산 니트릴 부타디엔 고무, 브로미네이티드 폴리이소부틸 이소프렌-코-파라메틸 스티렌(brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene, BIMS) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.Synthetic rubber is styrene butadiene rubber (SBR), modified styrene butadiene rubber, butadiene rubber (BR), modified butadiene rubber, chloro sulfonated polyethylene rubber, epichlorohydrin rubber, fluorine rubber, silicone rubber, nitrile 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, Hypalon Rubber, Chloroprene Rubber, Ethylene vinyl acetate rubber, acrylic rubber, hydrin rubber, vinyl benzyl chloride styrene butadiene rubber, bromo methyl styrene butyl rubber, maleic acid styrene butadiene rubber, carboxylic acid styrene butadiene rubber, epoxy isoprene rubber, maleic acid ethylene propylene rubber, carboxylic acid Nitrile Butadiene High It may be a p-methyl styrene (brominated polyisobutyl isoprene-co-paramethyl styrene, BIMS), and one selected from the group consisting of -, bromo mineyi suited polyisobutyl isoprene-co.

상기 조개껍질 분쇄물은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 10 중량부로 포함된다. 상기 조개껍질 분쇄물의 함량이 5 중량부 미만이면 트레드의 마모된 표면에서 스파이크 역할의 효과를 얻을 수 없고, 10 중량부를 초과하면 인장강도가 급격히 저하되는 문제가 있다.The clam shell pulverization is included in 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. If the content of the clam shell crushing is less than 5 parts by weight, the effect of the role of spike on the worn surface of the tread can not be obtained, if there is more than 10 parts by weight there is a problem that the tensile strength is sharply lowered.

상기 조개껍질 분쇄물은 말단에 카르복시산기(carboxylic acid group)를 포함하는 탄소수 15 내지 20의 유기물로 표면이 개질 처리된 것이다.The clam shell pulverized product is surface modified with an organic material having 15 to 20 carbon atoms including a carboxylic acid group at its end.

상기 유기물로 조개껍질 분쇄물의 표면을 코팅하여 개질시키는 경우 고무 배합물의 하나로 분산이 유리한 장점이 있다. 상기 유기물은 구체적으로 올레인산(oleic acid), 리놀산(linoleic acid), 라우린산(lauric acid), 펜타데실릭산(pentadecylic acid), 마르가르산(Margaric acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있고, 바람직하게는 스테아린산을 사용할 수 있다. 상기 스테아린산으로 상기 조개껍질 분쇄물의 표면을 개질 처리하는 경우 고무와의 친화력이 더욱 높아져 다른 고무 조성물 성분들과 보다 우수한 결합력을 나타내고 분산성이 향상될 수 있다.In the case of modifying the surface of the clam shell crushed by the organic material, there is an advantage that the dispersion is advantageous in one rubber compound. The organic material is specifically oleic acid (oleic acid), linoleic acid (linoleic acid), lauric acid (lauric acid), pentadecyllic acid (pentadecylic acid), margaric acid (Margaric acid), palmitic acid (palmitic acid), stearic acid (stearic acid) and combinations thereof, any one selected from the group may be used, and stearic acid may be preferably used. When the surface of the clam pulverized product is modified with stearic acid, the affinity with rubber is further increased, thereby showing better binding force with other rubber composition components and improving dispersibility.

상기 표면이 개질 처리된 조개껍질 분쇄물은 조개껍질 분쇄물 10 중량부에 대하여 상기 유기물 1 내지 4 중량부로 표면이 개질 처리될 수 있다. 상기 유기물의 함량이 1 중량부 미만인 경우 표면 개질에 따른 고무와의 친화력 상승 효과가 거의 없고, 4 중량부를 초과하는 경우 표면 개질된 조개껍질 분쇄물의 스파이크 효과가 저해될 수 있다.The surface-modified clamshell pulverized product may be surface-modified with 1 to 4 parts by weight of the organic material based on 10 parts by weight of the clamshell pulverized product. When the content of the organic matter is less than 1 part by weight, there is almost no effect of increasing affinity with rubber due to surface modification, and when it exceeds 4 parts by weight, the spike effect of the surface-modified clam shell grind may be inhibited.

상기 조개껍질 분쇄물은 평균입경이 0.5 ㎜이하, 바람직하게는 0.3nm 내지 0.5㎜일 수 있다. 상기 조개껍질 분쇄물의 평균입경이 상기 범위 내에 있는 경우 고무의 강도를 저하시키지 않는다는 장점이 있다. 상기 조개껍질 분쇄물의 평균 입경이 0.5mm 보다 큰 경우에는 인장강도 등의 급격한 저하로 타이어 마모 성능이 급격히 저하되는 문제가 있다. The clam shell pulverized product may have an average particle diameter of 0.5 mm or less, preferably 0.3 nm to 0.5 mm. When the average particle diameter of the clam shell pulverization is within the above range, there is an advantage that the strength of the rubber is not lowered. If the average particle diameter of the shell shell pulverization is greater than 0.5mm, there is a problem that the tire wear performance is sharply lowered due to a sharp decrease in tensile strength.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 유기물로 조개껍질 분쇄물을 개질하여, 조개껍질 분쇄물이 고무에서 떨어져 나가지 않게 함으로써 트레드가 마모되기 전에는 고무 조성물의 강도를 유지시키고, 트레드가 마모되는 경우에는 조개껍질 분쇄물이 타이어 표면에서 스파이크 역할을 하여 빙상 마찰 계수를 현저하게 향상시킬 수 있다. 또한 상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 친환경 소재인 조개껍질 분쇄물을 사용함으로써 이로 인해 타이어 마모시 환경 유해 물질을 일으킬 우려가 없다.The tire tread rubber composition modifies the clam shell crushed product with an organic material so that the clam crushed product does not fall out of the rubber to maintain the strength of the rubber composition before the tread is worn, and when the tread is worn, clam shell crushed Water can act as a spike on the tire surface, significantly improving the ice sheet friction coefficient. In addition, the rubber composition for the tire tread by using a shell material crushed environmentally friendly material, there is no fear of causing environmental harmful substances when the tire wear.

상기 발포제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함된다. 상기 발포제는 눈 또는 빙상 노면에서의 제동성 향상시키기 위한 것으로서, 상기 발포제의 함량이 1 중량부 미만이면 발포 생성이 너무 적어 발포로 인한 수막 제거의 효과를 얻을 수 없고, 5 중량부를 초과하면 발포 생성이 많아져 고무 물성이 급격히 저하되는 문제가 있다.The blowing agent is included in 1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. The blowing agent is for improving the braking property on snow or ice, and when the content of the blowing agent is less than 1 part by weight, foaming is too small to obtain the effect of removing water film due to foaming. There is a problem in that the rubber properties decrease sharply.

상기 발포제로는 옥시비스 벤젠 설포닐 히드라자이드(oxybis benzene sulfonyl hydrazide)를 포함한 일반적인 발포제가 사용될 수 있지만, 바람직하게는 톨루엔 술포닐 하이드라지드(toluenesulfonyl hydrazide)가 사용될 수 있다. 상기 톨루엔 술포닐 하이드라지드는 발포 형태가 고르기 때문에 옥시비스 벤젠 설포닐 히드라자이드에 비하여 제동성 향상 효과가 훨씬 우수하다.As the blowing agent, a general blowing agent including oxybis benzene sulfonyl hydrazide may be used, but toluenesulfonyl hydrazide may be preferably used. The toluene sulfonyl hydrazide is much more excellent in braking performance than oxybis benzene sulfonyl hydrazide because of its uniform foam form.

상기 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무는 원료고무 100 중량부에 대하여 7 내지 12 중량부로 포함된다.The liquid polybutadiene rubber including the siloxane group is included in an amount of 7 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber.

상기 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무는 폴리부타디엔 고무의 분자 말단에 실록산기가 위치하므로, 상기 실록산기가 표면이 개질된 조개껍질 분쇄물 및 실리카의 분산성을 높이고, 원료고무에 대한 충진제의 친화성을 강화시켜 타이어의 제동성을 향상시킨다.Since the siloxane group is located at the molecular end of the polybutadiene rubber, the liquid polybutadiene rubber including the siloxane group improves the dispersibility of the clam shell mill and the silica whose surface is modified, and the affinity of the filler to the raw material rubber. Enhancement to improve tire braking

상기 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무가 원료고무 100 중량부에 대하여 7 중량부 미만으로 포함되는 경우 표면이 개질된 조개껍질 분쇄물 및 실리카의 분산성 효과가 나타나지 않고, 제동성 향상 효과도 거의 없다. 또한 12 중량부를 초과하여 포함되는 경우 고무의 물성 유지가 어려워 고무의 내마모성이 저하되므로 이에 따라 제동성이 오히려 감소하는 문제가 발생한다.When the liquid polybutadiene rubber including the siloxane group is included in less than 7 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, the surface-modified clam shell pulverized product and silica do not exhibit a dispersibility effect, and there is little improvement in braking performance. . In addition, since it is difficult to maintain the physical properties of the rubber when included in excess of 12 parts by weight, the wear resistance of the rubber is deteriorated, thereby causing a problem that the braking property is rather reduced.

상기 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무는 비닐함량이 5 내지 30 중량%이고, 무니점도가 50 내지 70이고, 수평균 분자량이 2000 내지 3000g/mol일 수 있다. 또한, 바람직하게는 비닐함량이 10 내지 20 중량%이고, 무니점도가 50 내지 60이고, 수평균 분자량이 2200 내지 2800g/mol 인 것을 사용할 수 있다.The liquid polybutadiene rubber including the siloxane group may have a vinyl content of 5 to 30 wt%, a Mooney viscosity of 50 to 70, and a number average molecular weight of 2000 to 3000 g / mol. In addition, the vinyl content is preferably 10 to 20% by weight, a Mooney viscosity of 50 to 60, a number average molecular weight of 2200 to 2800g / mol can be used.

상기 액상 폴리부타디엔 고무의 비닐함량이 5 중량% 미만인 경우 조개껍질 및 실리카와의 반응성이 낮은 문제가 생기며 30중량%를 초과하는 경우 물성유지가 어려운 문제가 생긴다. 상기 액상 폴리부타디엔 고무의 무니점도가 50 미만인 경우 믹싱(mixing) 과정에서 분산에 필요한 응력이 감소하므로 필터 분산에 불리한 문제가 생기며, 무니점도가 70을 초과하는 경우 고무끼리의 혼합이 불리하고 필터 분산의 문제가 생긴다. 또한, 상기 액상 폴리부타디엔 고무의 수평균 분자량이 2200g/mol 미만인 경우 마모가 저조한 문제가 발생하며, 2800g/mol을 초과하는 경우 가공성의 문제가 생긴다.When the vinyl content of the liquid polybutadiene rubber is less than 5% by weight, there is a problem of low reactivity with shellfish and silica, and when it exceeds 30% by weight, it is difficult to maintain physical properties. When the Mooney viscosity of the liquid polybutadiene rubber is less than 50, the stress required for dispersion is reduced during the mixing process, which causes disadvantageous filter dispersion, and when the Mooney viscosity exceeds 70, mixing of rubbers is disadvantageous and filter dispersion is performed. Problem occurs. In addition, when the number average molecular weight of the liquid polybutadiene rubber is less than 2200 g / mol, a problem of poor wear occurs, when the exceeds 2800 g / mol occurs a workability problem.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 충진제, 커플링제, 노화방지제, 연화제 등의 각종의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 각종의 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.The tire tread rubber composition may optionally further include various additives such as additional vulcanizing agents, vulcanization accelerators, fillers, coupling agents, anti-aging agents, softeners, and the like. The various additives can be used as long as it is commonly used in the field of the present invention, the content thereof is not particularly limited, depending on the compounding ratio used in the conventional tire tread rubber composition.

상기 가류제로는 유황계 가류제를 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 유황계 가류제는 분말 황(S), 불용성 황(S), 침강 황(S), 콜로이드(colloid) 황 등의 무기 가류제를 사용할 수 있다. 상기 유황 가류제로는 구체적으로 원소 유황 또는 유황을 만들어 내는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드(amine disulfide), 고분자 유황 등을 사용할 수 있다.As said vulcanizing agent, a sulfur type vulcanizing agent can be used preferably. The sulfur-based vulcanizing agent may be inorganic vulcanizing agents such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), colloidal sulfur (colloid sulfur). Specifically, as the sulfur vulcanizing agent, a vulcanizing agent which produces elemental sulfur or sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur, or the like can be used.

상기 가류제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 4.0 중량부로 포함되는 것이 적절한 가황 효과로서 원료고무가 열에 덜 민감하고 화학적으로 안정하게 해준다는 점에서 바람직하다.The vulcanizing agent is preferably included in an amount of 0.5 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, in that the raw material rubber is less sensitive to heat and chemically stable.

상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다. 상기 가류촉진제는 가류 속도 촉진을 통한 생산성 증진 및 고무 물성의 증진을 극대화시키기 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0.5 내지 4.0 중량부로 포함될 수 있다.The vulcanization accelerator refers to an accelerator that promotes the rate of vulcanization or promotes delay in the initial vulcanization stage. The vulcanization accelerator may be included in an amount of 0.5 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in order to maximize productivity and rubber properties by promoting the vulcanization rate.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 충진제는 카본블랙, 실리카, 탄산칼슘, 점토(수화규산알루미늄), 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The tire tread rubber composition may further include a filler. The filler may be any one selected from the group consisting of carbon black, silica, calcium carbonate, clay (hydrated aluminum silicate), aluminum hydroxide, lignin, silicate, talc, and combinations thereof.

상기 카본블랙은 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 30 내지 300m2/g일 수 있고, DBP(n-dibutyl phthalate) 흡유량이 60 내지 180cc/100g 일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The carbon black may have a nitrogen surface area per gram (N 2 SA) of 30 to 300 m 2 / g and an oil absorption amount of DBP (n-dibutyl phthalate) of 60 to 180 cc / 100 g, But is not limited thereto.

상기 카본블랙의 질소흡착 비표면적이 300m2/g을 초과하면 타이어용 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있고, 30m2/g미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있다. 또한, 상기 카본블랙의 DBP 흡유량이 180cc/100g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 수 있고, 60cc/100g 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있다.If the nitrogen adsorption specific surface area of the carbon black exceeds 300 m 2 / g, the workability of the rubber composition for a tire may be deteriorated. If it is less than 30 m 2 / g, the reinforcing performance by carbon black as a filler may be deteriorated. If the DBP oil absorption of the carbon black exceeds 180 cc / 100 g, the workability of the rubber composition may be deteriorated. If it is less than 60 cc / 100 g, the reinforcing performance by carbon black as a filler may be deteriorated.

상기 카본블랙의 대표적인 예로는 N110, N121, N134, N220, N231, N234, N242, N293, N299, S315, N326, N330, N332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990 또는 N991 등을 들 수 있다.Examples of the carbon black include N110, N121, N134, N220, N231, N234, N242, N293, N299, S315, N326, N330, N332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990 or N991.

상기 카본블랙은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 30 내지 80 중량부로 포함될 수 있고, 45 내지 65 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 53 내지 57 중량부로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 카본블랙의 함량이 30 중량부 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 저하될 수 있고, 80 중량부를 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.The carbon black may be included in an amount of 30 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, preferably 45 to 65 parts by weight, and more preferably 53 to 57 parts by weight. When the content of the carbon black is less than 30 parts by weight, the reinforcing performance by the carbon black as a filler may decrease, and when the content of the carbon black exceeds 80 parts by weight, the processability of the rubber composition may be deteriorated.

상기 실리카는 질소흡착 비표면적(nitrogen surface area per gram, N2SA)이 100 내지 180㎡/g이고, CTAB(cetyl trimethyl ammonium bromide)흡착 비표면적이 110 내지 170㎡/g일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The silica may have a nitrogen surface area per gram (N 2 SA) of 100 to 180 m 2 / g and a cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB) adsorption specific surface area of 110 to 170 m 2 / g. But is not limited thereto.

상기 실리카의 질소흡착 비표면적이 100㎡/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 180㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다. 또한, 상기 실리카의 CTAB흡착 비표면적이 110㎡/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 170㎡/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.If the nitrogen adsorption specific surface area of the silica is less than 100 m < 2 > / g, the reinforcing performance by the silica as the filler may be deteriorated. If it exceeds 180 m2 / g, the workability of the rubber composition may be deteriorated. If the CTAB adsorption specific surface area of the silica is less than 110 m < 2 > / g, the reinforcing performance by silica as a filler may be deteriorated.

상기 실리카는 습식법 또는 건식법으로 제조된 것을 모두 사용할 수 있으며, 시판품으로는 울트라실 VN2(Degussa Ag사제), 울트라실 VN3(Degussa Ag사제), Z1165MP(Rhodia사제) 또는 Z165GR(Rhodia사제) 등을 사용할 수 있다.Ultrasil VN2 (manufactured by Degussa AG), Ultrasil VN3 (manufactured by Degussa AG), Z1165MP (manufactured by Rhodia) or Z165GR (manufactured by Rhodia) can be used as the commercially available products. .

상기 실리카는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 20 내지 90 중량부로 포함될 수 있고, 30 내지 70 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 40 내지 60 중량부로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 실리카의 함량이 20 중량부 미만인 경우에는 고무의 강도 향상이 부족하고 타이어의 제동 성능이 저하될 수 있으며, 상기 실리카의 함량이 90 중량부를 초과하는 경우에는 마모 성능이 저하될 수 있다.The silica may be contained in an amount of 20 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, more preferably 30 to 70 parts by weight, and further preferably 40 to 60 parts by weight. If the content of the silica is less than 20 parts by weight, the strength of the rubber may not be improved and the braking performance of the tire may be deteriorated. If the content of the silica exceeds 90 parts by weight, the wear performance may be deteriorated.

상기 커플링제로는 설파이드계 실란 화합물, 머캅토계 실란 화합물, 비닐계 실란 화합물, 아미노계 실란 화합물, 글리시독시계 실란 화합물, 니트로계 실란 화합물, 클로로계 실란 화합물, 메타크릴계 실란 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있고, 설파이드계 실란 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다.Examples of the coupling agent include a sulfide-based silane compound, a mercapto-based silane compound, a vinyl-based silane compound, an amino-based silane compound, a glycidoxine clock silane compound, a nitro- based silane compound, a chlorosilicate compound, a methacrylic silane compound, May be used, and a sulfide-based silane compound may be preferably used.

상기 설파이드계 실란 화합물은 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)테트라설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)테트라설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)테트라설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)테트라설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)트리설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)트리설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)트리설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)트리설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)트리설파이드, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)디설파이드, 비스(2-트리에톡시실릴에틸)디설파이드, 비스(4-트리에톡시실릴부틸)디설파이드, 비스(3-트리메톡시실릴프로필)디설파이드, 비스(2-트리메톡시실릴에틸)디설파이드, 비스(4-트리메톡시실릴부틸)디설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리에톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 2-트리메톡시실릴에틸-N,N-디메틸티오카바모일테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필벤조티아졸릴테트라설파이드, 3-트리에톡시실릴프로필벤조티아졸테트라설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드, 3-트리메톡시실릴프로필메타크릴레이트모노설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The sulfide-based silane compound is preferably selected from the group consisting of bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (2-trimethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-triethoxysilylpropyl) trisulfide, bis Bis (3-trimethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-triethoxysilylethyl) trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl) trisulfide, bis (3-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) disulfide, bis 3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis (2-trimethoxy Triethoxysilylbutyl) disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N, N-dimethyl 2-triethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N, N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilyl 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, and combinations thereof may be used in combination with at least one compound selected from the group consisting of benzothiazolyl tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, And the like.

상기 머캅토 실란 화합물은 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 비닐계 실란 화합물은 에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 아미노계 실란 화합물은 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The mercaptosilane compound may be at least one selected from the group consisting of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, May be any one selected from the group consisting of The vinyl-based silane compound may be any one selected from the group consisting of ethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and combinations thereof. The amino-based silane compound is preferably selected from the group consisting of 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethyl) aminopropyltriethoxysilane, 3- Methoxysilane, and a combination thereof.

상기 글리시독시계 실란 화합물은 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 니트로계 실란 화합물은 3-니트로프로필트리메톡시실란, 3-니트로프로필트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 클로로계 실란 화합물은 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 2-클로로에틸트리메톡시실란, 2-클로로에틸트리에톡시실란 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The glycidoxime silane compound is preferably selected from the group consisting of? -Glycidoxypropyltriethoxysilane,? -Glycidoxypropyltrimethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldiethoxysilane,? -Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane And a combination thereof. The nitro-based silane compound may be any one selected from the group consisting of 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, and combinations thereof. The chloro-based silane compound is selected from the group consisting of 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, and combinations thereof Lt; / RTI >

상기 메타크릴계 실란 화합물은 γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 디메틸메톡시실란 및 이들의 조합로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The methacrylic silane compound is any one selected from the group consisting of γ-methacryloxypropyl trimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl methyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl dimethyl methoxysilane, and combinations thereof Can be.

상기 커플링제는 상기 실리카의 분산성 향상을 위하여 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. 상기 커플링제의 함량이 1 중량부 미만일 경우 실리카의 분산성 향상이 부족하여 고무의 가공성이 저하되거나 저연비 성능이 저하될 수 있으며, 20 중량부를 초과하는 경우 실리카와 고무의 상호작용이 너무 강하여 저연비 성능은 우수할 수 있으나 제동 성능이 매우 저하될 수 있다.The coupling agent may be included in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber for improving dispersibility of the silica. If the content of the coupling agent is less than 1 part by weight, improvement in dispersibility of silica may be insufficient, resulting in deterioration of rubber workability and lowering of fuel consumption performance. When the amount exceeds 20 parts by weight, interaction between silica and rubber is too strong, May be excellent, but the braking performance may be very poor.

상기 연화제는 고무에 가소성을 부여시켜 가공을 용이하게 하기 위하여 또는 가황 고무의 경도를 저하시키기 위하여 고무 조성물에 첨가되는 것으로, 고무 배합시나 고무 제조시에 사용되는 오일류 기타 재료를 의미한다. 상기 연화제는 가공오일(Process oil) 또는 기타 고무 조성물에 포함되는 오일류를 의미한다. 상기 연화제로는 석유계 오일, 식물유지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The softener is added to the rubber composition to impart plasticity to the rubber to facilitate processing or to lower the hardness of the vulcanized rubber, and refers to oils and other materials used in rubber compounding or rubber production. The softener refers to oils included in process oil or other rubber compositions. The softener may be any one selected from the group consisting of petroleum oil, vegetable oil and combinations thereof, but the present invention is not limited thereto.

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

상기 파라핀계 오일의 대표적인 예로 미창 오일 주식회사의 P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6 등을 들 수 있고, 상기 나프텐계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 N-1, N-2, N-3 등을 들 수 있으며, 상기 방향족계 오일의 대표적인 예로는 미창 오일 주식회사의 A-2, A-3 등을 들 수 있다.Representative examples of the paraffinic oil include P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, and P-6 of Michang Oil, Inc. A representative example of the naphthenic oil is Michang oil. N-1, N-2, N-3, etc. of the corporation | Co., Ltd. are mentioned, As a representative example of the said aromatic oil, A-2, A-3, etc. of Michang Oil Corporation are mentioned.

그러나, 최근 환경 의식의 고조와 함께 상기 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, recently, when the content of the polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter referred to as PAHs) contained in the aromatic oil is higher than 3 wt% together with the increase of the environmental consciousness, treated distillate aromatic extract oil, mild extraction solvate (MES) oil, residual aromatic extract (RAE) oil or heavy naphthenic oil.

특히, 상기 연화제로서 사용하는 오일은 상기 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 the softener has a total content of PAHs component of 3% by weight or less, a kinematic viscosity of 95 or more (210 ° F SUS), an aromatic component in the softener of 15 to 25% by weight, and a naphthenic component TDAE oils having 27 to 37% by weight and 38 to 58% by weight of the paraffinic component can be preferably used.

상기 TDAE 오일은 상기 TDAE 오일을 포함한 타이어 트레드의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.The TDAE oil is advantageous for environmental factors such as the low temperature characteristics of the tire tread including the TDAE oil and the possibility of the cancer induction of PAHs while improving the fuel consumption performance.

상기 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.The plant 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 It may be used any one selected from the group consisting of jojoba oil, macadamia nut oil, saflower flower oil, tung oil and combinations thereof.

상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 150 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다.The softening agent is preferably used in an amount of 0 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, in terms of improving the processability of the raw material rubber.

상기 노화방지제는 산소에 의해서 타이어가 자동 산화되는 연쇄반응을 정지시키기 위하여 사용되는 첨가제이다. 상기 노화방지제로는 아민계, 페놀계, 퀴놀린계, 이미다졸계, 카르밤산 금속염, 왁스 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.The anti-aging agent is an additive used to stop the chain reaction in which the tire is automatically oxidized by oxygen. As the anti-aging agent, any one selected from the group consisting of an amine type, a phenol type, a quinoline type, an imidazole type, a carbamic acid metal salt, a wax and a combination thereof can be appropriately selected and used.

상기 아민계 노화방지제로는 N-페닐-N'-(1,3-디메틸)-p-페닐렌디아민, N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-이소프로필-p-페닐렌디아민, N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민, N,N'-디아릴-p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-사이클로헥실 p-페닐렌디아민, N-페닐-N'-옥틸-p-페닐렌디아민 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 페놀계 노화방지제로는 페놀계인 2,2'-메틸렌-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-이소부틸리덴-비스(4,6-디메틸페놀), 2,6-디-t-부틸-p-크레졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 퀴놀린계 노화방지제로는 2,2,4-트리메틸-1,2-디하이드로퀴놀린 및 그 유도체를 사용할 수 있고, 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 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 왁스로는 바람직하게 왁시 하이드로카본을 사용할 수 있다.Examples of the amine type antioxidant include N-phenyl-N '- (1,3-dimethyl) -p-phenylenediamine, N- (1,3-dimethylbutyl) -N'- Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, -Cyclohexyl p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-octyl-p-phenylenediamine, and combinations thereof. Examples of the phenolic antioxidant include phenol-based 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'- isobutylidene- Di-t-butyl-p-cresol, and combinations thereof. As the quinoline antioxidant, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and its derivatives can be used. Specifically, 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl- Dihydroquinoline, 6-anilino-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 6-dodecyl-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and combinations thereof Any one selected from the group can be used. As the wax, waxy hydrocarbons can be preferably used.

상기 노화방지제는 노화 방지 작용 이외에 고무에 대한 용해도가 커야 하고, 휘발성이 작고 고무에 대하여 비활성이어야 하며, 가황을 저해하지 않아야 한다는 등의 조건을 고려할 때, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The anti-aging agent has a high solubility in rubber in addition to the anti-aging action, is low in volatility, inert to rubber, and does not inhibit vulcanization. It may be included in parts by weight.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된다. 상기 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 타이어를 제조하는 방법은 종래에 타이어의 제조에 이용되는 방법이면 어느 것이든 적용이 가능한 바, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.A tire according to another embodiment of the present invention is manufactured using the rubber tread rubber composition. The method of manufacturing a tire using the tire tread rubber composition may be applied to any method conventionally used for the production of tires, and thus, detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 타이어 트레드용 고무 조성물은 액상고무의 실록산기가 고무와의 친화성 및 분산성을 향상뿐만 아니라, 카르복시산을 포함하는 유기물로 표면이 개질된 조개껍질 분쇄물 및 발포제에 대한 친화성 및 분산성을 향상시킨다.The rubber composition for tire treads of the present invention not only improves the affinity and dispersibility of the siloxane group of the liquid rubber, but also the affinity and dispersibility of the clam shell pulverized product and the foaming agent whose surface is modified with an organic material containing carboxylic acid. To improve.

따라서 지면에 대한 보다 강한 스파이크 효과로, 아이스 및 젖은 노면에서의 빙상마찰계수가 증가될 수 있다. 또한, 타이어 트레드용 고무 조성물에 단순히 상기 조개껍질 분쇄물만을 포함한 경우 보다 아이스 및 젖은 노면에서 매우 우수한 제동성을 가진다.Thus, with a stronger spike effect on the ground, the coefficient of ice friction on ice and wet road surfaces can be increased. In addition, the rubber composition for tire treads has much better braking performance on ice and wet roads than when only the shell shell pulverized product was included.

조개껍질 분쇄물의 표면 개질 및 액상 폴리부타디엔의 실록산기에 의해 타이어 트레드부에 포함된 표면이 개질된 조개껍질 분쇄물과 원료고무의 결합력이 매우 강하게 이루어 진다. 따라서, 타이어 트레드부에 위치한 상기 표면이 개질된 조개껍질 분쇄물이 주행 중에 떨어져 나가는 문제가 없으므로, 타이어의 수명이 매우 길어진다는 장점이 있다.The surface modification of the clam shell mill and the siloxane groups of the liquid polybutadiene result in a very strong bonding force between the clam shell mill and the raw material rubber whose surface is contained in the tire tread. Therefore, there is no problem that the surface-modified clam pulverized product located on the tire tread portion falls off while driving, and thus, the life of the tire is very long.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

[[ 제조예Manufacturing example : 고무 조성물의 제조]: Preparation of Rubber Composition]

하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.Using the composition shown in Table 1 below to prepare a rubber composition for tire treads according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4. The rubber composition was prepared according to a conventional method for preparing a rubber composition.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예
4
Example
4
비교예
1
Comparative Example
One
비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4
원료고무1 ) Rubber material 1) 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 조개껍질분쇄물2 ) Clamshell 2 ) 77 77 77 77 -- 1212 77 77 발포제 A3) Blowing agent A 3) 44 44 44 -- -- -- 44 44 발포제 B4) Blowing agent B 4) -- -- -- 44 -- -- -- -- 액상 폴리부타디엔 고무5) Liquid Polybutadiene Rubber 5) 77 1010 1212 1010 -- -- -- 1515 실리카Silica 7070 7070 7070 7070 7070 7070 7070 7070 아로마틱오일6 ) Aromatic Oil 6 ) 1212 1212 1212 1212 1212 1212 1212 1212 산화아연Zinc oxide 44 44 44 44 44 44 44 44 스테아린산Stearic acid 22 22 22 22 22 22 22 22 노화방지제7 ) Antioxidant 7 ) 22 22 22 22 22 22 22 22 왁스Wax 22 22 22 22 22 22 22 22 유황brimstone 22 22 22 22 22 22 22 22

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)

1) 원료고무: 천연고무 70 중량부, 1,4-시스폴리 부타디엔 고무 30 중량부1) Raw material rubber: 70 parts by weight of natural rubber, 30 parts by weight of 1,4-cispolybutadiene rubber

2) 조개껍질분쇄물: 스테아린산으로 표면 개질을 실시한 평균입경이 0.45㎜ 이하인 조개껍질 분쇄물 (조개껍질 분쇄물 10 중량부에 대하여 스테아린산 2 중량부로 표면이 개질 처리됨)2) Clamshell Grinding: Clamshell grinding powder having an average particle diameter of 0.45 mm or less subjected to surface modification with stearic acid (the surface is modified with 2 parts by weight of stearic acid per 10 parts by weight of clamshell grinding)

3) 발포제 A: 톨루엔 술포닐 하이드라지드(toluenesulfonyl hydrazide)3) Blowing agent A: toluenesulfonyl hydrazide

4) 발포제 B: 옥시비스 벤젠 설포닐 히드라자이드(oxybis benzene sulfonyl hydrazide)4) Blowing agent B: Oxybis benzene sulfonyl hydrazide

5) 액상 폴리부타디엔 고무: 실록산기를 포함하며, 비닐함량이 20 중량%이고, 무니점도가 60이고, 수평균 분자량이 2200 g/mol인 액상 폴리부타디엔 고무5) Liquid polybutadiene rubber: Liquid polybutadiene rubber containing siloxane group, vinyl content of 20% by weight, Mooney viscosity 60, number average molecular weight 2200 g / mol

6) 아로마틱오일: 미창석유공업, A#2 오일6) Aromatic Oil: Michang Petroleum Industries, A # 2 Oil

7) 노화방지제: 금호석유화학, KUMANOX-137) Antioxidant: Kumho Petrochemical, KUMANOX-13

[[ 실험예Experimental Example : 제조된 고무 조성물의 물성 측정]: Measurement of physical properties of the manufactured rubber composition]

고무시편을 하기 측정방법에 의하여 물성을 측정하였으며 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the rubber specimens were measured by the following measuring methods, and the results are shown in Table 2 below.

(1) 인장 물성: 인스트롱(Instron)시험기를 이용하여 ASTM D412 시험법에 따라 측정하였다.(1) Tensile Properties: It was measured according to ASTM D412 test method using an Instron tester.

(2) 마찰계수: Dynamic Friction Tester를 이용하여 아이스 및 젖은 노면에서의 마찰 계수를 측정한 결과로서, 비교예 1을 100으로 하여 이를 기준으로 지수화하여 표현하였다. 빙상마찰성능은 그 값이 클수록 좋은 것이다.
(2) Friction Coefficient: As a result of measuring friction coefficients on ice and wet roads using a Dynamic Friction Tester, Comparative Example 1 was expressed as 100 based on this. Ice friction performance is better the higher the value.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 인장
물성
Seal
Properties
경도Hardness 5757 5858 5858 5757 5656 5555 5656 5454
300% 모듈러스(kgf/cm2)300% modulus (kgf / cm 2 ) 102102 108108 110110 8585 9090 8383 9292 8787 마찰
계수
friction
Coefficient
아이스 노면Ice road surface 122122 128128 130130 110110 100100 103103 105105 9898
젖은 노면Wet road 105105 107107 111111 108108 100100 102102 104104 100100

상기 표 2에 나타난 바와 같이 실시예 1 내지 4는 스테아린산으로 표면 개질이 개질된 조개껍질 분쇄물과 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무를 포함하는 경우로서, 상기 액상 폴리부타디엔 고무를 포함하지 않는 비교예 3과 비교해 볼 때 젖은 노면에서의 마찰계수가 다소 증가하고, 특히 아이스 노면에서의 마찰계수가 대폭 증가함을 알 수 있다. 즉, 상기 표면이 개질된 조개껍질 분쇄물에 상기 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무를 포함하는 경우 아이스 노면에서의 제동력이 크게 향상됨을 알 수 있었다.As shown in Table 2, Examples 1 to 4 are examples of the case where the surface-modified clamshell pulverized with stearic acid and a liquid polybutadiene rubber including a siloxane group are included, and the comparative example does not include the liquid polybutadiene rubber. Compared with 3, the coefficient of friction on wet roads is somewhat increased, especially on ice roads. That is, it was found that the braking force on the ice road surface was greatly improved when the surface-modified clam shell pulverized product contained the liquid polybutadiene rubber including the siloxane group.

상기 실시예 1 내지 3은 톨루엔 술포닐 하이드라지드를 발포제로 사용한 경우로, 옥시비스 벤젠 설포닐 히드라자이드를 발포제로 사용한 실시예 4에 비하여 아이스 및 젖은 노면에서의 마찰계수가 향상되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 상기 톨루엔 술포닐 하이드라지드을 사용하는 경우 발포가 고른 형태를 가지기 때문에 이에 따라 제동력 향상 효과가 있다는 것을 알 수 있었다.In Examples 1 to 3, when toluene sulfonyl hydrazide was used as a blowing agent, it was confirmed that friction coefficients on ice and wet roads were improved compared to Example 4 using oxybis benzene sulfonyl hydrazide as a blowing agent. have. That is, when using the toluene sulfonyl hydrazide it was found that the foaming has an even form, thereby improving the braking force.

비교예 1은 조개껍질 분쇄물, 발포제, 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무을 포함하지 않은 경우로서 아이스 및 젖은 노면에서의 마찰계수가 가장 낮았다.Comparative Example 1 did not include the liquid polybutadiene rubber containing clam shell mill, foaming agent, and siloxane group, and had the lowest coefficient of friction on ice and wet road surfaces.

비교예 2는 상기 비교예 1에 조개껍질 분쇄물 12 중량부를 더 포함한 경우로서 비교예 1에 비하여는 아이스 및 젖은 노면에서의 마찰계수가 다소 증가하였다. 그러나, 상기 실시예 1 및 4 에 비하여는 아이스 및 젖은 노면에서의 마찰계수가 크게 감소하므로, 제동성이 매우 떨어진다는 것을 확인하였다.Comparative Example 2 is a case in which 12 parts by weight of the clamshell crushed product is further included in Comparative Example 1, and the coefficient of friction on ice and wet road surface was slightly increased compared to Comparative Example 1. However, as compared with Examples 1 and 4, the coefficient of friction on ice and wet roads was greatly reduced, and it was confirmed that braking performance was very poor.

비교예 4는 원료고무에 대하여 상기 실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무가 12 중량부를 초과하는 경우로서, 상기 비교예 4를 상기 실시예 1 내지 4와 비교할 때, 오히려 제동성이 저하된다는 것을 알 수 있었다. 따라서 실시예 1 내지 4와 같이 본 발명에서 한정한 액상 폴리부타디엔의 함량 범위에 따른 경우에 아이스 및 젖은 노면에서의 마찰계수가 높아 제동성이 더 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.Comparative Example 4 is a case in which the liquid polybutadiene rubber containing the siloxane group exceeds 12 parts by weight with respect to the raw material rubber, and it can be seen that the braking property is lowered when the Comparative Example 4 is compared with Examples 1 to 4 above. there was. Therefore, as in Examples 1 to 4, when the content of the liquid polybutadiene limited in the present invention, the friction coefficient on ice and wet road surface was confirmed that the braking property is better.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (7)

원료고무 100 중량부,
조개껍질 분쇄물 5 내지 10 중량부,
발포제 1 내지 5 중량부, 그리고
실록산기를 포함하는 액상 폴리부타디엔 고무 7 내지 12 중량부를 포함하며,
상기 조개껍질 분쇄물은 말단에 카르복시산기(carboxylic acid group)를 포함하는 탄소수 15 내지 20의 유기물로 표면이 개질 처리된 것인
타이어 트레드용 고무 조성물.
100 parts by weight of raw rubber,
5 to 10 parts by weight of clam shell mill,
1 to 5 parts by weight of blowing agent, and
7 to 12 parts by weight of a liquid polybutadiene rubber including siloxane groups,
The clam shell pulverized product is a surface-modified organic material having a carbon number of 15 to 20 containing a carboxylic acid group (carboxylic acid group) at the end
Rubber composition for tire tread.
제1항에 있어서,
상기 액상 폴리부타디엔 고무는 비닐함량이 5 내지 30 중량%이고, 무니점도가 50 내지 70이고, 수평균 분자량이 2000 내지 3000g/mol인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method of claim 1,
The liquid polybutadiene rubber has a vinyl content of 5 to 30% by weight, a Mooney viscosity of 50 to 70, and a number average molecular weight of 2000 to 3000 g / mol.
제1항에 있어서,
상기 발포제는 톨루엔 술포닐 하이드라지드(toluenesulfonyl hydrazide)인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the foaming agent is toluenesulfonyl hydrazide. 2. The rubber composition for tire tread according to claim 1, wherein the foaming agent is toluenesulfonyl hydrazide.
제1항에 있어서,
상기 조개껍질 분쇄물은 평균입경이 0.5 ㎜ 이하인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method of claim 1,
The clam shell pulverized product is a rubber composition for tire tread having an average particle diameter of 0.5 mm or less.
제 1항에 있어서,
상기 표면이 개질 처리된 조개껍질 분쇄물은 조개껍질 분쇄물 10 중량부에 대하여 상기 유기물 1 내지 4 중량부로 표면이 개질 처리된 것인 타이어 트레드용 고무 조성물
The method of claim 1,
The surface-modified clamshell pulverized product is a rubber composition for tire treads whose surface is modified with 1 to 4 parts by weight of the organic material based on 10 parts by weight of the clamshell pulverized product.
제1항에 있어서,
상기 유기물은 올레인산(oleic acid), 리놀산(linoleic acid), 라우린산(lauric acid), 펜타데실릭산(pentadecylic acid), 마르가르산(Margaric acid), 팔미트산(palmitic acid), 스테아린산(stearic acid) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method of claim 1,
The organic material is oleic acid (oleic acid), linoleic acid (linoleic acid), lauric acid (lauric acid), pentadecylic acid (pentadecylic acid), margaric acid (Margaric acid), palmitic acid (palmitic acid), stearic acid (stearic) acid) and any one selected from the group consisting of a rubber composition for tire treads.
상기 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조한 타이어.A tire manufactured using the rubber composition for tire tread according to any one of claims 1 to 6.
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