KR20200065748A - Rubber composition for tire under tread and tire using the same - Google Patents

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한국타이어앤테크놀로지 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a rubber composition for tire under tread and a tire using the same. More particularly, the present invention relates to a rubber composition for tire under tread and a tire using the same, wherein the rubber composition comprises: 100 parts by weight of raw rubber; 50 to 85 parts by weight of carbon black; and 20 to 50 parts by weight of silica, wherein the raw rubber comprises 50 to 70 parts by weight of natural rubber, 20 to 50 parts by weight of styrene butadiene rubber and 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber.

Description

타이어 언더 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어{RUBBER COMPOSITION FOR TIRE UNDER TREAD AND TIRE USING THE SAME}Rubber composition for tire under tread and tire using the same {RUBBER COMPOSITION FOR TIRE UNDER TREAD AND TIRE USING THE SAME}

본 발명은 타이어 언더 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어에 관한 것으로서, 내피로 특성 및 내발열 특성을 향상시킨 타이어 언더 트레드용 고무 조성물 및 이를 이용한 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a tire under tread rubber composition and a tire using the same, and relates to a tire under tread rubber composition having improved fatigue resistance and heat resistance and a tire using the same.

북유럽 및 북미 일부 지역과 같이 매우 추운 지역은, 겨울철에 설로가 형성되기 때문에 타이어의 제동 성능이 특히 중요하다. 눈길 위에서 타이어의 제동 성능을 높이기 위해 트레드부에 부드러운 고무를 사용하는 경우가 많다.In very cold regions, such as parts of Northern Europe and North America, braking performance of the tire is particularly important because snow is formed in winter. In order to improve the braking performance of tires on snowy roads, soft rubber is often used on the tread.

이와 같이 타이어 트레드부에 부드러운 고무를 사용하게 되면, 핸들링 성능이 다소 저하될 수 있는데, 이러한 문제점은 언더 트레드부에 고경도의 고무를 사용함으로써 보완할 수 있다.When soft rubber is used in the tire tread portion as described above, handling performance may deteriorate somewhat. This problem can be compensated by using high-hardness rubber in the under tread portion.

그러나 언더 트레드부에 고경도의 고무를 사용하게 되면, 발열에 의한 타이어의 내구성과 자동차의 연비가 저하될 수 있어 문제가 된다.However, if a rubber of high hardness is used in the under tread portion, the durability of the tire due to heat generation and the fuel efficiency of the vehicle may be reduced, which is a problem.

따라서, 타이어 언더 트레드부의 내피로 특성 및 내발열 특성을 향상시킬 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다.Accordingly, there is a need for research on a method for improving the fatigue resistance and heat generation characteristics of the tire under tread portion.

따라서 본 발명의 목적은 원료고무에 적절 함량의 부타디엔 고무를 사용하고, 적절 함량의 실리카 보강성 충진제를 사용함으로써 내피로 특성 및 내발열 특성을 모두 향상시킨 타이어 언더 트레드용 고무 조성물을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rubber composition for tire under tread, which improves both fatigue resistance and heat resistance by using an appropriate amount of butadiene rubber for a raw rubber and using an appropriate amount of a silica reinforcing filler.

그리고 본 발명의 다른 목적은 상기 타이어 언더 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된 언더 트레드부를 갖는 타이어를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire having an under tread portion manufactured using the rubber composition for a tire under tread.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 타이어 언더 트레드용 고무 조성물은, 원료고무 100 중량부; 카본 블랙 50 내지 85 중량부; 및 실리카 20 내지 50 중량부를 포함하고, 상기 원료고무는 천연고무 50 내지 70 중량부, 스티렌 부타디엔 고무 20 내지 50 중량부 및 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부를 포함한다.In order to achieve the above object, the rubber composition for tire under tread according to an aspect of the present invention includes: 100 parts by weight of raw rubber; Carbon black 50 to 85 parts by weight; And 20 to 50 parts by weight of silica, and the raw rubber comprises 50 to 70 parts by weight of natural rubber, 20 to 50 parts by weight of styrene butadiene rubber and 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber.

여기서, 상기 실리카는 20 내지 30 중량부일 수 있다.Here, the silica may be 20 to 30 parts by weight.

그리고, 상기 실리카는, 105 ℃의 온도에서 2 시간 가열한 조건에서의 가열감량 범위가 4.0 내지 7.0 %이고, CTAB 흡착 비표면적이 148 내지 172 m2/g이며, 수소이온지수가 pH 5.8 내지 7.2이고, 325 메쉬(mesh)에서 체잔분이 10 % 이하인 것일 수 있다.In addition, the silica has a heating loss range of 4.0 to 7.0% under conditions heated for 2 hours at a temperature of 105°C, a specific surface area of CTAB adsorption is 148 to 172 m 2 /g, and a hydrogen ion index of pH 5.8 to 7.2. , And may have a body residue of 10% or less at 325 mesh.

그리고, 상기 부타디엔 고무는 10 내지 20 중량부일 수 있다.In addition, the butadiene rubber may be 10 to 20 parts by weight.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 타이어는, 전술한 본 발명에 따른 타이어 언더 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된 언더 트레드부를 갖는다.On the other hand, the tire according to another aspect of the present invention has an under tread portion manufactured using the rubber composition for a tire under tread according to the present invention described above.

본 발명에 따르면, 특정 함량의 부타디엔 고무를 타이어 원료고무에 포함시키면서, 특정 함량의 실리카를 보강성 충진제에 포함시킴으로써, 타이어 언더 트레드부의 내피로 특성과 내발열 특성을 동시에 향상시킬 수 있다.According to the present invention, by including a specific content of butadiene rubber in the tire raw material rubber, by including a specific content of silica in the reinforcing filler, it is possible to simultaneously improve the fatigue resistance and heat resistance of the tire under tread portion.

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

본 발명의 일 측면에 따른 타이어 언더 트레드용 고무 조성물은, 원료고무 100 중량부; 카본 블랙 50 내지 85 중량부; 및 실리카 20 내지 50 중량부를 포함하고, 상기 원료고무는 천연고무 50 내지 70 중량부, 스티렌 부타디엔 고무 20 내지 50 중량부 및 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부를 포함한다.Rubber composition for tire under tread according to an aspect of the present invention, raw material rubber 100 parts by weight; Carbon black 50 to 85 parts by weight; And 20 to 50 parts by weight of silica, and the raw rubber comprises 50 to 70 parts by weight of natural rubber, 20 to 50 parts by weight of styrene butadiene rubber and 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber.

종래의 타이어 언더 트레드용 고무 조성물의 원료고무는 천연고무와 스티렌 부타디엔 고무로 이루어져 있었고, 보강성 충진제는 카본 블랙으로 이루어져 있었는데, 이러한 종래 고무 조성물은 고경도 물성을 나타내기 때문에 발열에 의한 타이어의 내구성과 자동차의 연비 저하가 문제될 수 있었다.The raw material rubber of the conventional tire under tread rubber composition was made of natural rubber and styrene butadiene rubber, and the reinforcing filler was made of carbon black. Since the conventional rubber composition exhibits high hardness properties, tire durability due to heat generation And the fuel economy of automobiles could be a problem.

하지만 본 발명에 따른 타이어 언더 트레드용 고무 조성물은, 원료고무로 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부, 바람직하게는 10 내지 20 중량부를 포함시켜 상대적으로 스티렌 부타디엔 고무의 함량을 적게 조정함으로써 내피로 특성을 향상시킬 수 있고, 보강성 충진제로 실리카 20 내지 50 중량부, 바람직하게는 20 내지 30 중량부를 포함하고 있어, 내발열 특성을 동시에 향상시킬 수 있다.However, the rubber composition for tire under tread according to the present invention includes 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber as a raw material rubber, preferably 10 to 20 parts by weight, thereby improving the fatigue resistance by adjusting the content of styrene butadiene rubber relatively less. It can be, and includes 20 to 50 parts by weight of silica as a reinforcing filler, preferably 20 to 30 parts by weight, so that the heat-resistant properties can be improved at the same time.

상기 원료고무로 부타디엔 고무가 10 중량부 미만이면, 내피로 성능 향상효과가 미흡하다는 단점이 있고, 30 중량부를 초과하면, 고경도 물성 구현이 미흡할 수 있다는 단점이 있다.If the butadiene rubber as the raw material rubber is less than 10 parts by weight, there is a disadvantage that the effect of improving fatigue resistance is insufficient, and when it exceeds 30 parts by weight, there is a disadvantage that the implementation of high hardness properties may be insufficient.

그리고, 보강성 충진제로 실리카가 20 중량부 미만이면, 내발열 성능 향상효과가 미흡하다는 단점이 있고, 50 중량부를 초과하면, 너무 높은 경도로 인해 문제가 될 수 있다.And, if the silica as the reinforcing filler is less than 20 parts by weight, there is a disadvantage that the effect of improving heat generation performance is insufficient, and if it exceeds 50 parts by weight, it may be a problem due to too high hardness.

이때, 본 발명의 상기 부타디엔 고무는, 시스-1,4 부타디엔의 함량이 96 중량% 이상이고, 유리전이온도(Tg)가 -100 내지 -107 ℃인 고시스 부타디엔 고무(High Cis-Butadiene rubber)일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.At this time, the butadiene rubber of the present invention, the content of cis-1,4 butadiene is 96% by weight or more, and a glass transition temperature (Tg) of -100 to -107°C is Gosis butadiene rubber (High Cis-Butadiene rubber) It may be, but is not limited to this.

그리고, 본 발명의 실리카는 105 ℃의 온도에서 2 시간 가열한 조건에서의 가열감량 범위가 4.0 내지 7.0 %, CTAB 흡착 비표면적이 148 내지 172 m2/g이고, 수소이온지수가 pH 5.8 내지 7.2이며, 325 메쉬(mesh)에서 체잔분이 10 % 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 이때, 실리카는 pH 5.8 내지 7.2의 수소이온지수를 가질 수 있는데, 이러한 범위의 수소이온지수를 가지는 실리카는 원료고무의 물성을 저하시키는 문제없이 원료고무에 균일하게 배합될 수 있는 장점이 있다.In addition, the silica of the present invention has a heating loss range of 4.0 to 7.0%, a CTAB adsorption specific surface area of 148 to 172 m 2 /g, and a hydrogen ion index at pH of 5.8 to 7.2 at a temperature of 105° C. for 2 hours. Is, 325 mesh (mesh) may be less than 10% body residue, but is not limited thereto. At this time, the silica may have a hydrogen ion index of pH 5.8 to 7.2, the silica having a hydrogen ion index of this range has the advantage that can be uniformly blended in the raw material rubber without the problem of lowering the physical properties of the raw material rubber.

한편, 본 발명의 상기 카본블랙은, HAF-HS급으로 요오드 흡착량 범위는 85 내지 95 mg/g, 오일(DBP, 파라핀 오일) 흡착량 범위는 117 내지 127 cc/100g, 착색도 범위는 107 내지 115 %, 325 메쉬(mesh)에서 체잔분이 0.1 % 이하인 것일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 이때, 오일 흡착량 범위가 117 cc/100g 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 불리해질 수 있고, 127 cc/100g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 저하될 수 있다.On the other hand, the carbon black of the present invention, HAF-HS class iodine adsorption amount range is 85 to 95 mg/g, oil (DBP, paraffin oil) adsorption amount range is 117 to 127 cc/100g, coloration range is 107 to At 115%, 325 mesh (mesh), the body residue may be 0.1% or less, but is not limited thereto. At this time, if the oil adsorption amount range is less than 117 cc/100g, the reinforcing performance by the carbon black as a filler may be disadvantageous, and if it exceeds 127 cc/100g, the workability of the rubber composition 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.Representative examples of the carbon black are 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 or N991.

상기 카본블랙은 상기 원료고무 100 중량부를 기준으로, 50 내지 85 중량부로 포함될 수 있는데, 상기 카본블랙의 함량이 50 중량부 미만이면 충진제인 카본블랙에 의한 보강 성능이 저하될 수 있고, 85 중량부를 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다.The carbon black may be included in an amount of 50 to 85 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber. If the content of the carbon black is less than 50 parts by weight, the reinforcing performance by carbon black as a filler may decrease, and 85 parts by weight If exceeded, the processability of the rubber composition may be disadvantageous.

한편, 본 발명의 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다.Meanwhile, the natural rubber of the present invention 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 general natural rubber may be any of those known as natural rubber, and the origin and the like are not limited. The natural rubber includes cis-1,4-polyisoprene as a main body, but may also include trans-1,4-polyisoprene depending on the required characteristics. Therefore, in addition to natural rubber containing cis-1,4-polyisoprene as a main body, natural rubber containing trans-1,4-isoprene as a main body, such as Valata, which is a kind of rubber from Sapota family in South America, is mainly used as the main rubber. Rubber may also be included.

그리고, 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.In addition, the modified natural rubber means that the general natural rubber is modified or purified. For example, the modified natural rubber includes epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber.

그리고, 본 발명의 스티렌 부타디엔 고무(SBR)는 스티렌 함량이 20 내지 28 중량%이고, 유리전이온도(Tg)는 -58 내지 -45℃ 정도인 것일 수 있다. 상기 스티렌 함량 및 유리전이온도 범위를 사용하는 경우에 연비성능, 마모성능 및 제동성능 면에서 유리한 효과가 있다.Further, the styrene butadiene rubber (SBR) of the present invention may have a styrene content of 20 to 28% by weight, and a glass transition temperature (Tg) of about -58 to -45°C. When using the styrene content and the glass transition temperature range, there is an advantageous effect in terms of fuel efficiency, abrasion performance and braking performance.

한편, 본원의 타이어 언더 트레드용 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 노화방지제, 연화제 또는 점착제 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 언더 트레드용 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.Meanwhile, the rubber composition for tire under tread of the present application may further include various additives such as additional vulcanizing agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, anti-aging agents, softeners or adhesives. Any of the various additives may be used as long as they are commonly used in the field to which the present invention pertains, and their content is not particularly limited as it is in accordance with the compounding ratio used in the conventional rubber composition for tire under 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 유황계 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-based vulcanizing agent can be preferably used. The sulfur-based vulcanizing agent may use inorganic vulcanizing agents such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), and colloidal sulfur. Specifically, the sulfur-based vulcanizing agent may be elemental sulfur or a vulcanizing agent that produces sulfur, for example, amine disulfide, polymer sulfur, and the like.

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 0.5 to 4.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, in that it is less sensitive to heat and chemically stable as a suitable vulcanizing effect.

상기 가류촉진제는 가황 속도를 촉진하거나 초기 가황 단계에서 지연작용을 촉진하는 촉진제(accelerator)를 의미한다.The vulcanization accelerator refers to an accelerator that accelerates the vulcanization rate or accelerates the delaying action 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.The vulcanization accelerators include sulfenamide, thiazole, thiuram, thiourea, guanidine, dithiocarbamic, aldehyde-amine, aldehyde-ammonia, imidazoline, xanthate, and Any one selected from the group consisting of combinations can be used.

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

상기 티아졸계 가류촉진제로는, 예컨대 2-머캅토벤조티아졸(MBT), 디벤조티아졸디설파이드(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 thiazole-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazole disulfide (MBTS), sodium salt of 2-mercaptobenzothiazole, and zinc salt of 2-mercaptobenzothiazole. , Copper salt of 2-mercaptobenzothiazole, cyclohexylamine salt of 2-mercaptobenzothiazole, 2-(2,4-dinitrophenyl)mercaptobenzothiazole, 2-(2,6-di Ethyl 4-morpholinothio) benzothiazole and any thiazole-based compound selected from the group consisting of these can be used.

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 tetramethyl thiuram disulfide (TMTD), tetraethyl thiuram disulfide, tetramethyl thiuram monosulfide, dipentamethylene thiuram disulfide, dipentamethylene thiuram monosulfide, and dipentamethylene. Thiuram tetrasulfide, dipentamethylene thiuram hexasulfide, tetrabutyl thiuram disulfide, pentamethylene thiuram 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.The thiourea vulcanization accelerator may be any thiourea system selected from the group consisting of thiacarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diorthotolylthiourea, and combinations thereof. Compounds can be used.

상기 구아니딘계 가류촉진제로는, 예컨대 디페닐구아니딘, 디오르토톨릴구아니딘, 트리페닐구아니딘, 오르토톨릴비구아니드, 디페닐구아니딘프탈레이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 구아니딘계 화합물을 사용할 수 있다.As the guanidine-based vulcanization accelerator, any one guanidine-based compound selected from the group consisting of diphenylguanidine, diorthotolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, diphenylguanidine phthalate, and combinations thereof can be used. Can be.

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 accelerator include zinc ethylphenyldithiocarbamate, zinc butylphenyldithiocarbamate, sodium dimethyldithiocarbamate, zinc dimethyldithiocarbamate, zinc diethyldithiocarbamate, Zinc dibutyldithiocarbamate, zinc diamyldithiocarbamate, zinc dipropyldithiocarbamate, zinc pentamethylenedithiocarbamate and piperidine, hexadecyl isopropyldithiocarbamate, zinc octadecyl Zinc isopropyldithiocarbamate dibenzyldithiocarbamate zinc, diethyldithiocarbamate sodium, pentamethylenedithiocarbamate piperidine, dimethyldithiocarbamate selenium, diethyldithiocarbamate tellurium, dia Any dithiocarbamate-based compound selected from the group consisting of cadmium mildiocarbamate 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.The aldehyde-amine or aldehyde-ammonia-based vulcanization accelerator may be, for example, an aldehyde selected from the group consisting of acetaldehyde-aniline reactant, butylaldehyde-aniline condensate, hexamethylenetetramine, acetaldehyde-ammonia reactant, and combinations thereof. -Amine-based or aldehyde-ammonia-based compounds can 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, and as the xanthate-based vulcanization accelerator, for example, xanthate-based zinc dibutylxanthogenate Compounds can 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 to maximize productivity and rubber properties through acceleration of vulcanization.

한편, 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.On the other hand, the vulcanization accelerator is used in combination with the vulcanization accelerator to complete its accelerating effect, and any one selected from the group consisting of inorganic vulcanization accelerators, organic vulcanization accelerators, and combinations thereof may be used. Can be.

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 accelerator, any one selected from the group consisting of zinc oxide (ZnO), zinc carbonate, magnesium oxide (MgO), lead oxide, potassium hydroxide, and combinations thereof can be used. have. The organic vulcanization accelerator is selected from the group consisting of stearic acid, zinc stearate, palmitic acid, linoleic acid, oleic acid, lauric acid, dibutyl ammonium oleate, derivatives thereof, and combinations thereof. Any one 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 accelerator, and in this case, the zinc oxide is dissolved in the stearic acid to form an effective complex with the vulcanization accelerator, thereby releasing advantageous sulfur during the vulcanization reaction. By making it, the crosslinking reaction of the rubber is facilitated.

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 with respect to 100 parts by weight of the raw material rubber, respectively, in order to serve as an appropriate vulcanization accelerator. When the content of the zinc oxide and the stearic acid is less than the above range, the vulcanization rate may be slow and productivity may be lowered.

한편, 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.Meanwhile, 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 amine-based, phenol-based, quinoline-based, imidazole-based, carbamic acid metal salts, waxes, and combinations 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-based anti-aging agent include N-phenyl-N'-(1,3-dimethyl)-p-phenylenediamine, N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N,N'-diaryl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N' Any one selected from the group consisting of -cyclohexyl p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-octyl-p-phenylenediamine and combinations thereof can be used. The phenol-based anti-aging agent is phenol-based 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-isobutylidene-bis (4,6-dimethylphenol), 2 Any one selected from the group consisting of ,6-di-t-butyl-p-cresol and combinations thereof can be used. As the quinoline-based anti-aging agent, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and derivatives thereof may be used, and specifically, 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-di Consisting of hydroquinoline, 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 hydrocarbon may be preferably used.

그리고, 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.And, considering the conditions such as the anti-aging agent has a high solubility in rubber in addition to the anti-aging action, small volatility, inertness to the rubber, and should not inhibit vulcanization, 1 to 100 parts by weight of the raw rubber To 10 parts by weight.

한편, 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, 이에만 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the softener is added to a 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 oils or other rubber compositions. As the softener, any one selected from the group consisting of petroleum-based oils, vegetable oils and combinations thereof may be used, but is not limited thereto.

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

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 oils include P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, P-6, etc. of Michang Oil Co., Ltd., and typical examples of the naphthenic oils are Michang Oil N-1, N-2, N-3, etc. of Co., Ltd., and typical examples of the aromatic oils include A-2, A-3, etc. of Michang Oil Co., Ltd.

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 알려져 있는바, 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, when the content of polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter referred to as PAHs) contained in the aromatic oil is more than 3% by weight with increasing environmental awareness, it is known that cancer-causing potential is high, TDAE (treated distillate aromatic extract) oil, MES (mild extraction solvate) oil, RAE (residual aromatic extract) oil or heavy naphthenic oil can be preferably used.

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 with respect to the whole oil, 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 oil having 27 to 37% by weight and 38 to 58% by weight of paraffinic components can be preferably used.

상기 TDAE 오일은 상기 TDAE 오일을 포함한 타이어 언더 트레드의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.The TDAE oil has excellent properties for environmental factors such as cancer inducibility of PAHs while improving the low-temperature characteristics and fuel efficiency of the tire under tread including the TDAE oil.

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 vegetable 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 , Jojoba oil, macadamia nut oil, sage flower oil, copper oil, and any one selected from the group consisting of combinations thereof.

상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 20 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다.The softener is preferably used in an amount of 0 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw material rubber, in order to improve the processability of the raw material rubber.

그리고, 상기 점착제는 고무와 고무 사이의 접착(tack) 성능을 더욱 향상시켜 주고, 충진제와 같은 기타 첨가제들의 혼합성, 분산성 및 가공성을 개선시켜 고무 조성물의 물성 향상에 기여한다.In addition, the adhesive further improves the tack performance between the rubber and the rubber, and improves the properties of the rubber composition by improving the mixability, dispersibility and processability of other additives such as fillers.

상기 점착제로는 로진(rosin)계 수지 또는 테르펜(terpene)계 수지와 같은 천연수지계 점착제와 석유수지, 콜타르(coal tar) 또는 알킬 페놀계 수지 등의 합성수지계 점착제를 사용할 수 있다.As the adhesive, a natural resin-based adhesive such as rosin-based resin or terpene-based resin and synthetic resin-based adhesive such as petroleum resin, coal tar, or alkyl phenol-based resin may be used.

상기 로진계 수지는 로진 수지, 로진 에스터 수지, 수소첨가 로진 에스터 수지, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 테르펜계 수지는 테르펜 수지, 테르펜 페놀 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The rosin-based resin may be any one selected from the group consisting of rosin resin, rosin ester resin, hydrogenated rosin ester resin, derivatives thereof, and combinations thereof. The terpene-based resin may be any one selected from the group consisting of terpene resin, terpene phenol resin, and combinations thereof.

상기 석유수지는 지방족계 수지, 산 개질 지방족계 수지, 지환족계 수지, 수소첨가 지환족계 수지, 방향족계(C9) 수지, 수소첨가 방향족계 수지, C5-C9 공중합 수지, 스티렌 수지, 스티렌 공중합 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The petroleum resin is an aliphatic resin, acid-modified aliphatic resin, alicyclic resin, hydrogenated alicyclic resin, aromatic (C9) resin, hydrogenated aromatic resin, C5-C9 copolymer resin, styrene resin, styrene copolymer resin and It may be any one selected from the group consisting of a combination of these.

상기 콜타르는 쿠마론-인덴 수지(coumarone-indene resin)일 수 있다.The coal tar may be a coumarone-indene resin.

상기 알킬 페놀 수지는 p-터트-알킬 페놀 포름알데하이드 수지 또는 레조시놀 포름알데하이드 수지일 수 있고, 상기 p-터트-알킬 페놀 포름알데하이드 수지는 p-터트-부틸-페놀 포름알데하이드 수지, p-터트-옥틸-페놀 포름알데하이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The alkyl phenol resin may be p-tert-alkyl phenol formaldehyde resin or resorcinol formaldehyde resin, and the p-tert-alkyl phenol formaldehyde resin may be p-tert-butyl-phenol formaldehyde resin, p-tert -Octyl-phenol formaldehyde and combinations thereof.

상기 점착제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 2 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 점착제의 함량이 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 2 중량부 미만이면 접착 성능이 불리해질 수 있고, 4 중량부 초과이면 고무 물성이 저하될 수 있다.The pressure-sensitive adhesive may be included in 2 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber. If the content of the pressure-sensitive adhesive is less than 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber, the adhesive performance may be deteriorated, and if it exceeds 4 parts by weight, rubber properties may be deteriorated.

한편, 상기 타이어 언더 트레드용 고무 조성물은 언더 트레드부에만 한정되지 않고, 트레드(트레드 캡 및 트레드 베이스) 등의 타이어를 구성하는 다양한 고무 구성 요소에 포함될 수 있다. 상기 고무 구성 요소로는 사이드월, 사이드월 삽입물, 에이펙스(apex), 채퍼(chafer), 와이어 코트 또는 이너라이너 등을 들 수 있다.Meanwhile, the rubber composition for tire under tread is not limited to the under tread portion, and may be included in various rubber components constituting a tire such as a tread (tread cap and tread base). Examples of the rubber component include sidewalls, sidewall inserts, apexes, chafers, wire coats, or inner liners.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 타이어는 전술한 타이어 언더 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된 언더 트레드부를 갖는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the tire according to another aspect of the present invention is characterized by having an under tread portion manufactured using the above-described rubber composition for tire under tread.

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 tire may be a tire for a passenger car, a racing tire, an airplane tire, an agricultural machinery tire, an off-the-road tire, a truck tire or a bus tire. In addition, the tire may be a radial tire or a bias tire, and is preferably a radial tire.

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 to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

[제조예: 고무 조성물의 제조][Production Example: Preparation of rubber composition]

하기 표 1과 같은 조성을 이용하여 하기의 실시예 및 비교예에 따른 타이어 언더 트레드용 고무 조성물을 제조하였다. 상기 고무 조성물의 제조는 통상의 고무 조성물의 제조방법에 따랐다.A rubber composition for tire under tread according to the following Examples and Comparative Examples was prepared using the composition shown in Table 1 below. The production of the rubber composition was in accordance with the conventional method for producing the rubber composition.

비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 실시예 1Example 1 원료고무Raw rubber NR(1) NR (1) 5050 6060 6060 5050 5050 7070 SBR(2) SBR (2) 5050 4040 2020 5050 5050 2020 BR(3) BR (3) -- -- 2020 -- -- 1010 카본블랙(4) Carbon Black (4) 8585 8585 8585 5050 5050 5050 실리카(5) Silica (5) -- -- -- 2020 3030 2020 프로세스 오일(6) Process oil (6) 55 55 55 55 55 55 가류제(7) Curing Agent (7) 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 2.82.8 가류 촉진제(8) Curing Accelerator (8) 1.61.6 1.61.6 1.61.6 1.61.6 1.61.6 1.61.6

(단위: 중량부)(Unit: parts by weight)

(1) NR: TSR20 grade인 천연고무(1) NR: TSR20 grade natural rubber

(2) SBR: 유리전이온도 -47 ℃, 스티렌 함량 23.5 중량%인 스티렌 부타디엔 고무(2) SBR: glass transition temperature -47 ℃, styrene butadiene rubber with a styrene content of 23.5% by weight

(3) BR: 유리전이온도 -100 ℃인 네오디미움-부타디엔 고부(Nd-BR)(3) BR: neodymium-butadiene gobu (Nd-BR) having a glass transition temperature of -100°C

(4) 카본블랙: 요오드 흡착 값이 85~95 mg/g이고, 오일 흡착 값이 117~127 cc/100g인 카본블랙(4) Carbon black: Carbon black with an iodine adsorption value of 85 to 95 mg/g and an oil adsorption value of 117 to 127 cc/100g.

(5) 실리카: CTAB 흡착 값이 148~172 m2/g인 실리카(5) Silica: Silica with a CTAB adsorption value of 148 to 172 m 2 /g

(6) 프로세스 오일: TDAE(Treated Distillate Aromatic Extract) Oil(6) Process oil: TDAE (Treated Distillate Aromatic Extract) Oil

(7) 가류제: 유황(1% oil treated sulfur)(7) Curing agent: sulfur (1% oil treated sulfur)

(8) 가류 촉진제: CBZ(CZ, N-시클로헥실-2-벤조티아졸술펜아미드)(8) Curing accelerator: CBZ (CZ, N-cyclohexyl-2-benzothiazolesulfenamide)

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

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 고무 시편에 대하여 미가류 물성과, 168 ℃ 가류 프레스에서 10분간 가류하여 인장물성과 점탄성의 가황 물성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The rubber specimens prepared in the above Examples and Comparative Examples were measured for vulcanization properties of tensile properties and viscoelasticity by vulcanization for 10 minutes at a 168°C vulcanizing press for the rubber specimens, and the results are shown in Table 2 below.

  비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예 5Comparative Example 5 실시예 1Example 1 무니점도(100℃)Mooney viscosity (100℃) 7676 8181 8888 9090 108108 9999 Tmax(160 ℃)T max (160 ℃) 43.843.8 43.943.9 44.944.9 32.632.6 32.432.4 30.230.2 t90(160 ℃)t90 (160 ℃) 5.65.6 6.46.4 5.35.3 7.17.1 8.18.1 5.85.8 경도 (Shore A)Hardness (Shore A) 7878 7979 7777 7272 7575 7070 200% 모듈러스(kgf/cm2)200% modulus (kgf/cm 2 ) 164164 167167 149149 123123 127127 130130 60℃ tanδ60℃ tanδ 0.1410.141 0.1520.152 0.1540.154 0.1390.139 0.1570.157 0.1370.137 내피로 성능 지수Fatigue Performance Index 100100 159159 344344 7272 8585 233233

상기 표 2에서, 무니점도(ML1+4(100℃))는 ASTM 규격 D1646에 의해 측정하였다. 무니점도는 미가류 고무의 점도를 나타내는 값으로 수치가 낮을수록 미가류 고무의 가공성이 우수하다.In Table 2, Mooney viscosity (ML1+4 (100°C)) was measured according to ASTM standard D1646. The Mooney viscosity is a value indicating the viscosity of the uncured rubber, and the lower the value, the better the workability of the uncured rubber.

Tmax(160℃), t90(160℃): MDR 측정장비로 측정하였으며, Tmax는 최소치로부터 5포인트 상승될 때까지 걸리는 최대 시간, t90은 90포인트 상승될 때까지 걸리는 시간을 나타낸 것이다.T max (160°C), t90 (160°C): Measured by MDR measurement equipment, T max is the maximum time taken to rise 5 points from the minimum value, and t90 is the time taken to rise 90 points.

경도는 DIN 53505에 의해 측정하였다. 경도는 조종 안정성을 나타내는 것으로 그 값이 높을수록 조종 안정성이 우수하다.Hardness was measured according to DIN 53505. Hardness indicates steering stability. The higher the value, the better the steering stability.

200% 모듈러스는 ISO 37 규격에 의해 측정하였다.200% modulus was measured according to ISO 37 standard.

점탄성은 ARES 측정기를 사용하여 5% 변형(strain)에 10Hz Frequency 하에서 측정하였다.Viscoelasticity was measured under a 10 Hz frequency at 5% strain using an ARES meter.

내피로 성능은 아령형 시편에 일정 strain의 반복 피로를 주었을 때, 시편 내 누적된 피로로 인해 시편에 크랙이 발생하거나 끊어지는 횟수를 index로 나타낸 값으로, 값이 높을수록 피로성능에 유리하다.The fatigue resistance is a value that indicates the number of cracks or breaks in the specimen due to the accumulated fatigue in the specimen, when the dumbbell-type specimen is repeatedly fatigued, and the higher the value, the better the fatigue performance.

상기 표 1과 표 2를 참조하면, 비교예 2와 비교예 3의 경우, 부타디엔 고무의 사용 여부에서 차이가 있는데, SBR 40 중량부(비교예 2) 대신에 SBR 20 중량부와 부타디엔 고무 20 중량부(비교예 3)를 사용한 경우, 언더 트레드용 고무의 중요 특성 중 하나인 내피로 성능 지수가 크게 향상되는 것을 확인할 수 있다.Referring to Table 1 and Table 2, in the case of Comparative Example 2 and Comparative Example 3, there is a difference in the use of butadiene rubber. Instead of 40 parts by weight of SBR (Comparative Example 2), 20 parts by weight of SBR and 20 parts of butadiene rubber When the negative (Comparative Example 3) was used, it can be seen that the fatigue resistance index, which is one of the important characteristics of the rubber for under tread, is greatly improved.

또한, 일정량의 카본 블랙을 실리카로 대체한 비교예 4 및 5와 비교예 1을 비교하면, 비교예 1은 충진제로서 카본블랙 85 중량부를 사용한 반면, 비교예 4는 카본블랙 50 중량부와 실리카 20 중량부, 총 70 중량부만을 사용하였고, 비교예 5는 카본블랙 50 중량부와 실리카 30 중량부, 총 80 중량부만을 사용하였다. 이때, 60℃ tanδ값은, 비교예 1이 0.141, 비교예 4는 0.139, 비교예 5는 0.157로 측정되었는데, 비교예 4는 비교예 1과 비교하여 충진제의 함량이 15 중량부가 더 적었음에도 불구하고, 내발열 특성 값인 60℃ tanδ값이 거의 동일하게 측정되었다. 그리고, 비교예 5는 비교예 1보다 충진제의 총량이 더 적었음에도 불구하고, 60℃ tanδ값이 더 향상된 것으로 보아, 보강성 충진제로 일정량의 카본 블랙을 실리카로 대체하게 되면, 언더 트레드용 고무의 내발열 성능을 더욱 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있다.In addition, when comparing Comparative Examples 4 and 5 and Comparative Example 1 in which a certain amount of carbon black was replaced with silica, Comparative Example 1 used 85 parts by weight of carbon black as a filler, while Comparative Example 4 used 50 parts by weight of carbon black and 20 silica. By weight, only 70 parts by weight in total was used, and Comparative Example 5 used only 50 parts by weight of carbon black and 30 parts by weight of silica, and 80 parts by weight in total. At this time, the tan δ value of 60° C. was measured to be 0.141 for Comparative Example 1, 0.139 for Comparative Example 4, and 0.157 for Comparative Example 5, although Comparative Example 4 had 15 parts by weight of filler less than Comparative Example 1 Then, the value of the heat-resistant property, that is, the tanδ value of 60° C. was measured almost the same. And, even though the total amount of the filler in Comparative Example 5 was less than that in Comparative Example 1, it was seen that the tanδ value was improved at 60° C., and when a certain amount of carbon black was replaced with silica as a reinforcing filler, the rubber for under tread It can be seen that the heat-resistant performance can be further improved.

나아가, 실시예 1은, 10 중량부의 부타디엔 고무와 20 중량부의 실리카를 포함하고 있는데, 이 경우 내피로 특성과 내발열 특성이 모두 적절히 향상되었음을 확인할 수 있다.Furthermore, Example 1 includes 10 parts by weight of butadiene rubber and 20 parts by weight of silica, and in this case, it can be confirmed that both fatigue resistance and heat resistance were appropriately 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 concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (5)

원료고무 100 중량부;
카본 블랙 50 내지 85 중량부; 및
실리카 20 내지 50 중량부를 포함하고,
상기 원료고무는 천연고무 50 내지 70 중량부, 스티렌 부타디엔 고무 20 내지 50 중량부 및 부타디엔 고무 10 내지 30 중량부를 포함하는 타이어 언더 트레드용 고무 조성물.
100 parts by weight of raw rubber;
Carbon black 50 to 85 parts by weight; And
20 to 50 parts by weight of silica,
The raw rubber is a rubber composition for tire under tread comprising 50 to 70 parts by weight of natural rubber, 20 to 50 parts by weight of styrene butadiene rubber and 10 to 30 parts by weight of butadiene rubber.
제1항에 있어서,
상기 실리카는 20 내지 30 중량부인 것을 특징으로 하는 타이어 언더 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
The silica is a rubber composition for tire under tread, characterized in that 20 to 30 parts by weight.
제1항에 있어서,
상기 실리카는, 105 ℃의 온도에서 2 시간 가열한 조건에서의 가열감량 범위가 4.0 내지 7.0 %이고, CTAB 흡착 비표면적이 148 내지 172 m2/g이며, 수소이온지수가 pH 5.8 내지 7.2이고, 325 메쉬(mesh)에서 체잔분이 10 % 이하인 것을 특징으로 하는 타이어 언더 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
The silica has a heating loss range of 4.0 to 7.0% under conditions heated for 2 hours at a temperature of 105° C., a specific surface area of CTAB adsorption is 148 to 172 m 2 /g, and a hydrogen ion index of pH 5.8 to 7.2, Rubber composition for tire under tread, characterized in that the body residue in the 325 mesh is 10% or less.
제1항에 있어서,
상기 부타디엔 고무는 10 내지 20 중량부인 것을 특징으로 하는 타이어 언더 트레드용 고무 조성물.
According to claim 1,
The butadiene rubber is a rubber composition for tire under tread, characterized in that 10 to 20 parts by weight.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 타이어 언더 트레드용 고무 조성물을 이용하여 제조된 언더 트레드부를 갖는 것을 특징으로 하는 타이어.A tire having an under tread portion manufactured using the rubber composition for a tire under tread according to any one of claims 1 to 4.
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