KR20140022311A - Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using thesame - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a tire manufactured using the same. The tire tread rubber composition according to the present invention comprises 100 parts by weight of crude rubber and 5-40 parts by weight of cellulosic nanofibers. The tire tread rubber composition is able to maximize the abrasion resistance of a tire with excellent mechanical properties by exceeding the limit of the abrasion resistance improvement degree of the tire according to the use of general fillers and is able to entirely improve the physical properties of the tire.

Description

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

본 발명은 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 타이어 트레드를 보강하여 타이어 트레드의 내마모성뿐만 아니라 타이어의 물성을 전반적으로 향상시킨 타이어 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용하여 제조한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread and a tire produced using the same. More particularly, the present invention relates to a rubber composition for a tire tread, which improves not only the abrasion resistance of the tire tread but also the physical properties of the tire, The present invention relates to a tire manufactured by the method.

타이어에서 요구되는 성능은 매우 다양하며, 타이어에서의 요구되는 성능은 타이어 부분마다 다소 차이가 있다.Performance requirements for tires vary widely, and the required performance of tires varies somewhat from tire to tire.

타이어 트레드 물성중 회전 저항, 내마모성 및 웨트 점착성은 동시에 조정되기가 어렵다. 즉, 한 물성을 개선시키면 다른 물성이 나빠지는 현상이 이 3가지 물성 사이에 존재하여 이 3가지 물성을 조정하는 것이 타이어 제조기술에 있어서 중요한 과제로 남아 있다.It is difficult to adjust the rolling resistance, the abrasion resistance and the wet tackiness of the tire tread properties at the same time. That is, when a physical property is improved, a phenomenon that other physical properties are deteriorated exists between these three physical properties, and adjustment of these three physical properties is an important issue in tire manufacturing technology.

타이어의 마모현상은 타이어의 트레드과 노면 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 지면과 접하는 트레드 고무의 표면이 닳게 되는 현상으로서 타이어의 마모는 타이어의 수명, 제동성에 큰 영향을 미치게 되어 안전주행과 타이어의 비용절감 면에서 타이어 트레드는 내마모성이 우수해야 한다.The abrasion of the tire is a phenomenon that the surface of the tread rubber contacting with the ground is worn out due to the frictional force generated between the tread and the road surface of the tire. The abrasion of the tire greatly affects the life and braking performance of the tire, In terms of economy, the tire tread should have excellent abrasion resistance.

타이어 트레드용 고무 조성물에 사용되는 원료중 타이어 물성을 좌우하는 가장 중요한 원료로 폴리머와 보강제가 사용되고 있다. 이 보강제는 충진 효과도 동시에 가지고 있으며 무기 충진제인 실리카와 유기충진제인 카본블랙으로 대별될 수 있다. 이 보강제와 폴리머 사이에 결합이 강할수록 물성이 좋아져 타이어가 제기능을 발휘하게 된다. 이러한 충진제의 함량을 증가시키는 방법 이외에도 타이어 트레드 고무조성물의 조성비 조절, 보강성이 좋은 충진제의 사용, 공정조제의 함량을 감소시키는 방법이 있다.Among the raw materials used in the rubber composition for a tire tread, polymers and reinforcing agents are used as the most important raw materials that determine the physical properties of tires. This reinforcing agent has a filling effect at the same time, and can be roughly divided into silica, which is an inorganic filler, and carbon black, which is an organic filler. The stronger the bond between the reinforcing agent and the polymer is, the better the physical properties are, and the tire functions. In addition to the method of increasing the content of the filler, there is a method of controlling the composition ratio of the tire tread rubber composition, using a filler having a good reinforcing property, and reducing the content of the process aid.

그러나 내마모성을 향상시키기 위해 충진제의 함량을 증가시키는 경우 발열이 심해지거나 또는 타이어 공정 제조시의 문제가 발생할 수 있고 또한 타이어 승차감에도 좋지 않게 되는 문제가 발생할 수 있다.However, when the content of the filler is increased to improve the abrasion resistance, heat generation may become worse, or problems may arise in the manufacture of the tire process, and the tire may not be comfortable to ride.

이와 관련한 선행문헌의 기술을 보면, 특허문헌 1(10-2010-0041401 A)은 네오디움(Neodymium) 부타디엔 고무를 사용하여 내마모성 및 내발열성 등이 향상되도록 한 것이다. 다만, 상기 특허문헌 1에 개시된 발명에 의하는 경우 일정범위에서 내마모성이 향상될 뿐, 내마모성을 극대화 하는데에는 한계가 있다.According to the related literature, Patent Document 1 (10-2010-0041401 A) uses neodymium butadiene rubber to improve abrasion resistance and resistance to ignition. However, according to the invention disclosed in Patent Document 1, wear resistance is improved in a certain range, and there is a limit to maximizing abrasion resistance.

특허문헌 2는 100% 디엔계 고무인 천연고무에 부타디엔 고무가 30 중량% 이하로 포함된 원료고무 및 카본블랙을 사용하여 내마모성을 향상시킨 것이다. 다만, 상기 특허문헌 2에 개시된 발명에 의하는 경우 내마모성의 향상 정도가 작다는 문제점이 있다.Patent Document 2 discloses that a natural rubber, which is a 100% diene rubber, is improved in abrasion resistance by using raw rubber and carbon black containing 30% by weight or less of butadiene rubber. However, according to the invention disclosed in Patent Document 2, there is a problem that the degree of improvement in wear resistance is small.

KRKR 10201000414011020100041401 AA KRKR 10200000015561020000001556 AA

본 발명의 목적은 충진제의 사용에 따른 내마모성 향상의 한계를 넘어 보다 우수한 기계적 물성으로 타이어의 내마모성을 극대화 하고, 타이어의 물성을 전반적으로 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무조성물을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a rubber composition for a tire tread that maximizes the abrasion resistance of the tire and improves the physical properties of the tire in general with a superior mechanical property beyond the limit of improvement in abrasion resistance upon use of a filler.

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 및 나노 셀룰로오스 섬유 5 내지 40 중량부를 포함하는 것이다.In order to attain the above object, the rubber composition for tire tread according to one embodiment of the present invention comprises 100 parts by weight of raw rubber and 5 to 40 parts by weight of nanocellulose fiber.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 나노 셀룰로오스 섬유 평균 직경이 5 내지 100 nm인 것일 수 있다.The rubber composition for a tire tread may have an average diameter of the nanocellulose fibers of 5 to 100 nm.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 나노 셀룰로오스 섬유의 제형이 분말인 것일 수 있다.The rubber composition for a tire tread may be such that the formulation of the nanocellulose fiber is a powder.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 나노 셀룰로오스 섬유의 선팽창계수가 1ppm/K 미만인 것일 수 있다.The rubber composition for a tire tread may have a coefficient of linear expansion of less than 1 ppm / K of the nanocellulose fiber.

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, 및 나노 셀룰로오스 섬유 5 내지 40 중량부를 포함하는 것이다.The rubber composition for tire tread according to one embodiment of the present invention comprises 100 parts by weight of raw rubber and 5 to 40 parts by weight of nanocellulose fiber.

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 나노 셀룰로오스 섬유는 직경이 1000nm 미만인 셀롤로오스 섬유를 모두 포함하는 의미이다.The nanocellulose fibers are meant to include all of the cellulosic fibers having a diameter of less than 1000 nm.

일반적으로 목재는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌의 세 가지 주성분으로 구성된 유기복합체이다. 이 중 셀룰로오스(cellulose)는 섬유소(纖維素)라고도 하며, 독특한 구조적 특성을 가지는 글루코오스의 긴 체인으로 구성된 생체고분자이다. 상기 셀룰로오스는 식물의 세포벽에서 발견되는데 식물체를 지지하는 역할을 수행하는 일종의 골격에 해당한다. 상기 셀룰로오스는 장력에 극히 강하며 여러 가지 방식으로 화학적인 변형을 가할 수 있기 때문에, 그 특성도 이에 따라 변하게 된다. Generally, wood is an organic complex composed of three main components of cellulose, hemicellulose and lignin. Among these, cellulose is a biopolymer composed of a long chain of glucose having unique structural characteristics, also called fibrin (fiber). The cellulose is found in the cell wall of a plant and corresponds to a kind of skeleton that plays a role of supporting the plant. The cellulose is extremely strong in tension and can undergo chemical deformation in a variety of ways, so its properties also change accordingly.

상기 나노 셀룰로오스 섬유는 목재 펄프 등으로부터 분리하여 얻을 수 있다. 상기 나노 셀룰로오스 섬유는 일반적인 셀룰로오스 섬유에 비하여 매우 큰 표면적을 가지고 있기 때문에 상기 원료고무와 보다 강한 물리-화학적 반응이 일어나므로 타이어 트레드부의 보강 효과를 극대화하고, 타이어의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. The nanocellulose fiber can be obtained by separating from wood pulp or the like. Since the nanocellulose fiber has a very large surface area as compared with general cellulose fibers, a stronger physico-chemical reaction with the raw rubber occurs, thereby maximizing the reinforcing effect of the tire tread portion and improving the mechanical properties of the tire have.

상기 나노 셀룰로오스 섬유는 상기 평균 직경이 1000nm 미만으로 형성되는 셀롤로오스 섬유를 말한다. 상기 나노 셀룰로오스는 셀룰로오스를 현탁액으로 제조하여 고압에서 강한 교반을 통하여 제조할 수 있다.The nanocellulose fiber refers to a cellulosic fiber having an average diameter of less than 1000 nm. The nanocellulose can be prepared by preparing cellulose as a suspension and intensely stirring at high pressure.

상기 나노 셀룰로오스 섬유는 일반적인 셀룰로오스에 비하여 비표면적인 넓어 나노 섬유 입자 간의 접촉 면적이 상대적으로 넓기 때문에 섬유간에 많은 수소 결합을 이루면서 3차원의 네트워크를 형성한다. 따라서 원료고무와의 결합성이 월등히 향상될 뿐만 아니라 적은 양으로도 타이어의 보강효과를 배가할 수 시킬 수 있다.Since the nanocellulose fibers have a larger specific surface area than the general cellulose fibers and have a relatively large contact area between the nanofiber particles, they form a three-dimensional network by forming a large amount of hydrogen bonds between the fibers. Therefore, not only the bondability with the raw material rubber is greatly improved, but also the reinforcement effect of the tire can be doubled even in a small amount.

상기 나노 셀룰로오스 섬유는 원료고무 100 중량부에 대하여 5 내지 44 중량부로 포함할 수 있고, 바람직하게는 8 내지 42 중량부로 포함될 수 있다. 5 중량부 미만으로 포함되는 경우 타이어에 대한 보강효과가 거의 없으며, 44 중량부를 초과하는 경우 원료고무와 결합되지 않는 나노 셀룰로오스가 뭉치면서 불순물로 작용하여 오히려 타이어의 보강성을 저하시키는 문제가 생기기 때문이다.The nanocellulose fiber may be contained in an amount of 5 to 44 parts by weight, preferably 8 to 42 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw rubber. If it is contained in an amount of less than 5 parts by weight, the reinforcement effect of the tire is hardly obtained. If the amount of the nano-cellulose is more than 44 parts by weight, the nano-cellulose which does not bond with the raw rubber tends to aggregate and act as an impurity, to be.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 나노 셀룰로오스 섬유 평균 직경이 5 내지 100nm인 것일 수 있고, 바람직하게는 10 내지 70 nm, 더욱 바람직하게는 18 내지 62 nm, 더덕욱 바람직하게는 18 내지 42nm 일 수 있다. 상기 나노 셀룰로오스 섬유의 평균 직경이 상기 범위에 의하는 경우 원료고무에 대한 보강효과가 가장 우수하다. 이는 직경이 5nm 미만인 경우 상기 나노 셀룰로오스가 원료고무와의 결합력이 우수한 3차원의 네트워크를 형성하지 못하며, 100nm를 초과하는 경우 나노 섬유 입자 간의 접촉 면적이 상대적으로 좁아지기 때문이다.The rubber composition for a tire tread may have an average diameter of the nanocellulose fibers of 5 to 100 nm, preferably 10 to 70 nm, more preferably 18 to 62 nm, and most preferably 18 to 42 nm . When the average diameter of the nanocellulose fibers falls within the above range, the reinforcing effect on the raw rubber is most excellent. When the diameter is less than 5 nm, the nanocellulose does not form a three-dimensional network having excellent bonding strength with the raw rubber, and when the diameter exceeds 100 nm, the contact area between the nanofibers is relatively narrow.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 나노 셀룰로오스 섬유의 제형이 분말인 것일 수 있다.The rubber composition for a tire tread may be such that the formulation of the nanocellulose fiber is a powder.

상기 분말형태의 나노 셀룰로오스 섬유를 수득하기 위한 일 실시예의 예를 들면, 양쪽성 카복시메틸 셀룰로오스를 pH 1.5 내지 4.5이고 전해질이 양이온을 0.0001 내지 0.5M인 수성 전해질-함유 용액으로 셀룰로오스 섬유를 처리하는 단계, 상기 처리단계 이후 pH를 5 내지 13으로 조절하는 단계 및 상기 pH를 조절한 셀룰로오스를 분쇄하는 단계를 포함하는 방법으로 제조되는 것일 수 있다.Examples of one embodiment for obtaining the nanocellulose fiber in powder form include treating the cellulose fiber with an aqueous electrolyte-containing solution in which amphoteric carboxymethylcellulose is at a pH of 1.5 to 4.5 and the electrolyte has a cation at a concentration of 0.0001 to 0.5M , Adjusting the pH after the treatment step to 5 to 13, and pulverizing the cellulose with the adjusted pH.

일반적인 셀룰로오스를 현탁액 상태에서 건조하게 되면 상기 셀룰로오스 상호간의 결합으로 덩어리가 형성되면서 상기 셀룰로오스는 기계적 강도가 급격하게 저하된다. 또한, 상기 현탁액을 건조시킨 셀룰로오스는 타이어 트레드부 조성물 안에서 상기 덩어리가 이물질로 작용하여 타이어의 보강성을 저하 시키는는 문제가 있다. 그러나 상기 분말형태의 제형을 가지는 나노 셀룰로오스는 셀룰로오스 상호간에 엉킴이 없으므로 기계적 강도를 그대로 유지하는 바, 작업성이 우수할 뿐만 아니라 원료고무와의 뛰어난 결합력으로 타이어의 보강효과를 배가시킬 수 있다.When general cellulose is dried in a suspension state, a mass is formed due to bonding between the cellulose, and the mechanical strength of the cellulose is rapidly lowered. Further, the cellulose in which the suspension is dried has a problem in that the mass acts as a foreign substance in the tire tread part composition to lower the reinforcing property of the tire. However, since the nanocellulose having the powdery formulations does not entangle with each other, the mechanical strength is maintained as it is, and not only the workability is excellent, but also the reinforcement effect of the tire can be doubled by the excellent bonding force with the raw rubber.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 상기 나노 셀룰로오스 섬유의 선팽창계수가 1ppm/K 미만인 것일 수 있다.The rubber composition for a tire tread may have a coefficient of linear expansion of less than 1 ppm / K of the nanocellulose fiber.

상기 선팽창계수가 1ppm/K를 초과하는 경우 타이어에 포함된 상기 나노 셀룰로오스 섬유가 주행 중 상기 타이어의 온도 변화에 따라 팽창 또는 수축하면서 타이어의 크랙을 발생시키거나 보강효과를 저하하는 원인일 될 수 있다.When the coefficient of linear expansion exceeds 1 ppm / K, the nanocellulose fibers contained in the tire may expand or shrink as the temperature of the tire changes during traveling, thereby causing cracks in the tire or lowering the reinforcing effect .

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 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 rubber composition for a tire tread may further include various additives such as additional vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, anti-aging agents, softening agents and the like. The various additives can be used as long as they are commonly used in the field to which the present invention belongs. The content thereof is not particularly limited as long as it depends on a compounding ratio used in a rubber composition for a tire tread.

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 the vulcanizing agent, a sulfur vulcanizing agent can be preferably used. The sulfur vulcanizing agent may be an inorganic vulcanizing agent such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), or colloid sulfur. As the sulfur vulcanizing agent, a vulcanizing agent which produces elemental sulfur or sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur and 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.It is preferable that the vulcanizing agent is contained in an amount of 0.5 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in view of providing a vulcanization effect that is less sensitive to heat and chemically stable.

상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다.The vulcanization accelerator refers to an accelerator that promotes the vulcanization rate or accelerates the retardation in the initial vulcanization step.

상기 가류촉진제로는 술펜아미드계, 티아졸계, 티우람계, 티오우레아계, 구아니딘계, 디티오카르밤산계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 이미다졸린계, 크산테이트계 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.Examples of the vulcanization accelerator include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamate, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, Or a combination thereof.

상기 술펜아미드계 가류촉진제로는, 예컨대 N-시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드(CBS), N-tert-부틸-2-벤조티아질술펜아미드(TBBS), N,N-디시클로헥실-2-벤조티아질술펜아미드, N-옥시디에틸렌-2-벤조티아질술펜아미드, N,N-디이소프로필-2-벤조티아졸술펜아미드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 술펜아미드계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the sulfenamide type vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide (TBBS), N, N-dicyclohexyl -2-benzothiazyl sulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazyl sulfenamide, N, N-diisopropyl-2-benzothiazole sulfenamide, and combinations thereof Based compound can be used.

상기 티아졸계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아질디설파이드(MBTS), 2-머캅토벤조티아졸의 나트륨염, 2-머캅토벤조티아졸의 아연염, 2-머캅토벤조티아졸의 구리염, 2-머캅토벤조티아졸의 시클로헥실아민염, 2-(2,4-디니트로페닐)머캅토벤조티아졸, 2-(2,6-디에틸4-모르폴리노티오)벤조티아졸 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티아졸계 화합물을 사용할 수 있다. Examples of the thiol-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl disulfide (MBTS), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole , A copper salt of 2-mercaptobenzothiazole, a cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2- (2,4-dinitrophenyl) mercaptobenzothiazole, 2- Ethyl 4-morpholinothio) benzothiazole, and combinations thereof. The thiazole-based compound may be used alone or in combination of two or more thereof.

상기 티우람계 가류촉진제로는, 예컨대 테트라메틸티우람디설파이드(TMTD), 테트라에틸티우람디설파이드, 테트라메틸티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람디설파이드, 디펜타메틸렌티우람모노설파이드, 디펜타메틸렌티우람테트라설파이드, 디펜타메틸렌티우람헥사설파이드, 테트라부틸티우람디설파이드, 펜타메틸렌티우람테트라설파이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티우람계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the thiuram-based vulcanization accelerator include tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipentamethylthiuram disulfide, dipentamethylthiuram monosulfide, dipentamethylene Any one of thiuram-based compounds selected from the group consisting of thiuram tetrasulfide, dipentamethylenethiuram hexasulfide, tetrabutylthiuram disulfide, pentamethylenethiuram tetrasulfide, and combinations thereof can be used.

상기 티오우레아계 가류촉진제로는, 예컨대 티아카르바미드, 디에틸티오요소, 디부틸티오요소, 트리메틸티오요소, 디오르토톨릴티오요소 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 티오우레아계 화합물을 사용할 수 있다. Examples of the thiourea vulcanization accelerator include thiourea compounds selected from the group consisting of thiacarbamide, diethyl thiourea, dibutyl thiourea, trimethyl thiourea, diorthotolyl thiourea, and combinations thereof. Compounds may be used.

상기 구아니딘계 가류촉진제로는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 구아니딘계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the guanidine-based vulcanization accelerator include guanidine-based compounds selected from the group consisting of diphenyl guanidine, diorthotolyl guanidine, triphenyl guanidine, orthotolyl biguanide, diphenyl guanidine phthalate, and combinations thereof .

상기 디티오카르밤산계 가류촉진제로는, 예컨대 에틸페닐디티오카르밤산아연, 부틸페닐디티오카르밤산아연, 디메틸디티오카르밤산나트륨, 디메틸디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산아연, 디부틸디티오카르밤산아연, 디아밀디티오카르밤산아연, 디프로필디티오카르밤산아연, 펜타메틸렌디티오카르밤산아연과 피페리딘의 착염, 헥사데실이소프로필디티오카르밤산아연, 옥타데실이소프로필디티오카르밤산아연 디벤질디티오카르밤산아연, 디에틸디티오카르밤산나트륨, 펜타메틸렌디티오카르밤산피페리딘, 디메틸디티오카르밤산셀레늄, 디에틸디티오카르밤산텔루늄, 디아밀디티오카르밤산카드뮴 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 디티오카르밤산계 화합물을 사용할 수 있다.Examples of the dithiocarbamic acid-based vulcanization accelerators include ethylphenyldithiocarbamate zinc, butylphenyldithiocarbamate zinc, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, Zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diamyldithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate, zinc salt of pentamethylenedithiocarbamate and piperidine, hexadecylisopropyldithiocarbamate zinc, octadecyl Isopropyldithiocarbamate zinc dibenzyldithiocarbamate zinc, sodium diethyldithiocarbamate, pentamethylenedithiocarbamate piperidine, dimethyldithiocarbamate selenium, diethyldithiocarbamate tellurium, dia One dithiocarbamic acid compound selected from the group consisting of cadmium didicarbamate and combinations thereof can be used.

상기 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 가류촉진제로는, 예컨대 아세트알데히드-아닐린 반응물, 부틸알데히드-아닐린 축합물, 헥사메틸렌테트라민, 아세트알데히드-암모니아 반응물 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 알데히드-아민계 또는 알데히드-암모니아계 화합물을 사용할 수 있다. Examples of the aldehyde-amine type or aldehyde-ammonia type vulcanization accelerator include aldehyde selected from the group consisting of acetaldehyde-aniline reactant, butylaldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, acetaldehyde-ammonia reactant, -Amine-based or aldehyde-ammonia-based compounds may be used.

상기 이미다졸린계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토이미다졸린 등의 이미다졸린계 화합물을 사용할 수 있고, 상기 크산테이트계 가류촉진제로는, 예컨대 디부틸크산토겐산아연 등의 크산테이트계 화합물을 사용할 수 있다.As the imidazoline-based vulcanization accelerator, for example, an imidazoline-based compound such as 2-mercaptoimidazoline can be used. Examples of the xanthate vulcanization accelerator include xanthates such as zinc dibutylxanthogenate Compounds may be used.

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 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 improvement and rubber property enhancement through vulcanization speed promotion.

상기 가류촉진조제는 상기 가류촉진제와 병용하여 그 촉진 효과를 완전하게 하기 위해서 사용되는 배합제로서, 무기계 가류촉진조제, 유기계 가류촉진조제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. The vulcanization accelerating assistant may be any one selected from the group consisting of an inorganic vulcanization accelerator aid, an organic vulcanization accelerator aid, and a combination thereof, which is used in combination with the vulcanization accelerator to complete the promoting effect thereof .

상기 무기계 가류촉진조제로는 산화아연(ZnO), 탄산아연(zinc carbonate), 산화마그네슘(MgO), 산화납(lead oxide), 수산화 칼륨 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 상기 유기계 가류촉진조제로는 스테아르산, 스테아르산 아연, 팔미트산, 리놀레산, 올레산, 라우르산, 디부틸 암모늄-올레이트(dibutyl ammonium oleate), 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.As the inorganic vulcanization accelerating aid, any one selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), zinc carbonate, magnesium oxide (MgO), lead oxide, potassium hydroxide and combinations thereof may be used have. As the organic vulcanization accelerating auxiliary, there may be selected from the group consisting of stearic acid, zinc stearate, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, lauric acid, dibutyl ammonium oleate, derivatives thereof, Can be used.

특히, 상기 가류촉진조제로서 상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용할 수 있으며, 이 경우 상기 산화아연이 상기 스테아르산에 녹아 상기 가류촉진제와 유효한 복합체(complex)를 형성하여, 가황 반응 중 유리한 황을 만들어냄으로써 고무의 가교 반응을 용이하게 한다.In particular, the zinc oxide and the stearic acid may be used together as the vulcanization accelerating assistant. In this case, the zinc oxide is dissolved in the stearic acid to form an effective complex with the vulcanization accelerator, Thereby facilitating the crosslinking reaction of the rubber.

상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부 및 0.5 내지 3 중량부로 사용할 수 있다. 상기 산화아연과 상기 스테아르산의 함량이 상기 범위 미만인 경우 가황 속도가 느려 생산성이 저하될 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 스코치 현상이 발생하여 물성이 저하될 수 있다.When the zinc oxide and the stearic acid are used together, they may be used in an amount of 1 to 5 parts by weight and 0.5 to 3 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the raw rubber to serve as a proper vulcanization accelerator. If the content of the zinc oxide and the stearic acid is less than the above range, the vulcanization rate may be slow and the productivity may be deteriorated. If the content exceeds the above range, the scorch phenomenon may occur and the physical properties may be deteriorated.

상기 타이어 트레드용 고무 조성물은 충진제를 더 포함할 수 있다. 상기 충진제는 카본블랙, 탄산칼슘, 점토(수화규산알루미늄), 수산화알루미늄, 리그닌, 규산염, 활석 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.The rubber composition for a tire tread may further include a filler. The filler may be any one selected from the group consisting of carbon black, 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 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 softening agent is added to the rubber composition in order to impart plasticity to the rubber to facilitate processing or to decrease the hardness of the vulcanized rubber, and means an oil or other material used in rubber compounding or rubber production. The softening agent means an oil contained in a process oil or other rubber composition. The softener may be selected from the group consisting of petroleum oils, vegetable oils, 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-based oil may be 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.Examples of the paraffin oil include P-1, P-2, P-3, P-4, P-5 and P-6 of Mychang Oil Co., N-1, N-2 and N-3 of Kokai Co., Ltd., and representative examples of the aromatic oils include A-2 and A-3 of Mingchang Oil Co.,

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. Particularly, the oil used as the softening agent preferably has a total content of PAHs components of not more than 3 wt%, a kinematic viscosity of not less than 95 (210 S SUS), an aromatic component of 15 to 25 wt%, a naphthene component Of 27 to 37% by weight and a paraffinic component of 38 to 58% by weight 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.Examples of the vegetable oils include vegetable oils such as castor oil, cottonseed oil, linseed oil, canola oil, soybean oil, palm oil, palm oil, peanut oil, pine oil, pine tar, tall oil, cone oil, rice bran oil, safflower oil, sesame oil, , Jojoba oil, macadamia nut oil, four flower oil, tung oil, and combinations thereof.

상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 150 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다.It is preferable that the softening agent is used in an amount of 1 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber in order to improve the workability of the raw 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 antioxidant is an additive used to stop the chain reaction in which the tire is autoxidized 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.Considering the conditions that the solubility of the antioxidant in addition to the anti-aging action is high, the solubility in the rubber is small, the volatility is small, the solubility should be inactive to the rubber, and the vulcanization should not be inhibited, 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 composition for the tire tread. The method of manufacturing a tire using the rubber composition for a tire tread may be any method conventionally used for manufacturing a tire, and a detailed description thereof will be omitted herein.

상기 타이어는 승용차용 타이어, 경주용 타이어, 비행기 타이어, 농기계용 타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 트럭 타이어 또는 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있으며, 레디얼 타이어인 것이 바람직하다.The tires may be automobile tires, racing tires, airplane tires, agricultural tires, off-the-road tires, truck tires or bus tires. Further, the tire may be a radial tire or a bias tire, and preferably a radial tire.

본 발명에 따른 타이어 트레드 고무 조성물을 사용하는 경우 일반적인 충진제의 사용에 따른 타이어의 내마모성 향상 정도의 한계를 넘어 보다 우수한 기계적 물성으로 타이어의 내마모성을 극대화 하고, 타이어의 물성을 전반적으로 향상시킬 수 있다.When the tire tread rubber composition according to the present invention is used, the abrasion resistance of the tire can be maximized, and the physical properties of the tire can be generally improved, by exceeding the limit of the degree of improvement of the wear resistance of the tire due to the use of a general filler.

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 및 비교예에 따른 타이어 트레드용 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.Rubber compositions for tire treads according to the following Examples and Comparative Examples were prepared using the compositions shown in Table 1 below. The production of the rubber composition was in accordance with the usual production method of the rubber composition.

항목Item 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 원료고무Raw rubber 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 카본블랙Carbon black 5555 5555 5555 5555 5555 5555 5555 5555 5555 5555 섬유1Fiber 1 -- 1010 -- -- -- -- -- -- -- -- 섬유2Fiber 2 -- -- 44 4545 55 1010 1515 4040 -- -- 섬유3Fiber 3 -- -- -- -- -- -- -- -- 1010 -- 섬유4Fiber 4 -- -- -- -- -- -- -- -- -- 1010 공정오일Process oil 88 88 88 88 88 88 88 88 88 88 산화아연Zinc oxide 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 스테아린산Stearic acid 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 유황brimstone 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 가황촉진제Vulcanization accelerator 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One

섬유1 : 일반 셀룰로오스 섬유, 콘텍SNC(주), Ultra fiber 500.Fiber 1: General cellulose fiber, Contec SNC, Ultra fiber 500.

섬유2 : 나노 셀룰로오스 섬유1, 평균직경 20 내지 40nm, 분말형태.Fiber 2: nanocellulose fiber 1, average diameter 20 to 40 nm, powder form.

섬유3 : 나노 셀룰로오스 섬유2, 평균직경 20 내지 60nm, 분말형태.Fiber 3: Nanocellulose fiber 2, average diameter 20 to 60 nm, powder form.

섬유4 : 나노 셀룰로오스 섬유3, 평균직경 20 내지 40nm인 나노 셀룰로오스 수용성 현탁액을 그대로 건조한 것.
Fiber 4: Nano-cellulose fiber 3, an aqueous suspension of nanocellulose having an average diameter of 20 to 40 nm, dried as it is.

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

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The physical properties of the rubber specimens prepared in Examples and Comparative Examples were measured and the results are shown in Table 2 below.

경도는 DIN 53505에 의해 측정하였다The hardness was measured by DIN 53505

300% 모듈러스(Modulus)는 300% 신장시의 인장강도로서, ISO 37 규격에 의해 측정하였고, 수치가 높을수록 우수한 강도를 나타낸다.The 300% modulus is the tensile strength at 300% elongation measured according to the ISO 37 standard, and the higher the value, the better the strength.

인장강도는 ASTM D 790 의 방법으로 측정하였고, 수치가 높을수록 우수한 강도를 나타낸다.The tensile strength was measured by the method of ASTM D 790, and the higher the value, the better the strength.

내마모성은 상온에서 미끄럼비 50%, 하중 1.5Kg에서 회전시켜 마모된 고무의 손실량을 추정하여 측정하였다. 지수가 클수록 내마모성이 우수함을 의미한다.The abrasion resistance was measured by estimating the loss of abraded rubber by rotating at a room temperature of 50% slip ratio and a load of 1.5 Kg. The larger the index, the better the abrasion resistance.

분산도는 Image Analyzer 분석방법에 의하여 가류 고무 일정면적에서의 보강재의 분산 정도를 100% 분산을 기준으로 하여 나타내는 방법에 따라 측정하였다. 측정 결과를 지수화하여 표현한 값으로 지수가 클수록 분산도가 우수함을 나타낸다.The degree of dispersion was measured according to the method of representing the degree of dispersion of the stiffener in a certain area of the vulcanized rubber based on 100% dispersion by the Image Analyzer analysis method. The values obtained by indexing the measurement results indicate that the larger the index, the better the dispersion.

구분division 비교예1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 인장 물성Tensile properties 경도Hardness 7070 7272 7373 7575 7272 7474 7676 7676 7474 7373 300% 모듈러스300% modulus 110110 120120 130130 151151 131131 140140 147147 149149 135135 138138 신율(%)Elongation (%) 410410 430430 440440 420420 450450 468468 472472 478478 465465 464464 인장강도
(kgf/cm2)
The tensile strength
(kgf / cm 2 )
152152 155155 162162 177177 165165 170170 173173 180180 168168 167167
내마모성 지수Abrasion resistance index 8585 100100 107107 118118 108108 111111 115115 120120 109109 110110 분산도(%)Dispersivity (%) 8888 8787 8888 8585 8888 9090 9595 9595 8888 8585

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 일반 섬유(비교예2) 보다 나노 섬유를 포함(실시예1 내지 실시예6)하는 경우 300% 모듈러스, 경도 및 분산도 등에서 전반적으로 우수한 것을 확인할 수 있고, 나노 섬유를 분말형태로 포함하는 경우가 현탁액 형태로 포함하는 경우(실시예6) 보다 엉킴 현상이 감소하여 분산성, 경도 및 내마모성이 우수한 것으로 확인되었다. 이는 보강재가 타이어 고무 조성물에 고르게 분산되어 원료고무와의 결합력이 좋아져 보강효과가 증가할 수 있었기 때문이다.
As shown in the above Table 2, it can be confirmed that when the nanofibers are contained (Examples 1 to 6) in comparison with the ordinary fibers (Comparative Example 2), the nanofibers are generally excellent in 300% modulus, Was contained in the form of a powder in the form of a suspension (Example 6), it was confirmed that the phenomenon of entanglement was reduced and the dispersibility, hardness and abrasion resistance were excellent. This is because the reinforcing effect is increased because the reinforcing material is uniformly dispersed in the tire rubber composition and the bonding force with the raw rubber is improved.

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 right.

Claims (5)

원료고무 100 중량부, 및
나노 셀룰로오스 섬유 5 내지 40 중량부
를 포함하는 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
100 parts by weight of raw rubber, and
5 to 40 parts by weight of nano cellulose fibers
≪ / RTI >
제 1항에 있어서,
상기 나노 셀룰로오스 섬유 평균 직경이 5 내지 100nm인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the average diameter of the nanocellulose fibers is 5 to 100 nm.
제 1항에 있어서,
상기 나노 셀룰로오스 섬유의 제형이 분말인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method of claim 1,
The rubber composition for tire tread, wherein the formulation of the nano cellulose fibers is a powder.
제 1항에 있어서,
상기 나노 셀룰로오스 섬유의 선팽창계수가 1ppm/K 미만인 것인 타이어 트레드용 고무 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the nanocellulose fiber has a coefficient of linear expansion of less than 1 ppm / K.
상기 제 1항 내지 제 4항 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 4.
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