KR20230049474A - Method of tire rubber composition, Tire tread rubber composition made by the method and Tire comprising the tire tread rubber composition - Google Patents

Method of tire rubber composition, Tire tread rubber composition made by the method and Tire comprising the tire tread rubber composition Download PDF

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Abstract

One aspect of the present invention is to provide a method for preparing a tire rubber composition, which increases the dispersibility of the tire rubber composition. To this end, disclosed is a method of preparing a tire rubber composition, comprising a first step of mixing 100 parts by weight of raw rubber, 90 to 140 parts by weight of filler (based on 100 parts by weight of the raw rubber), and 0.01 to 0.2 parts by weight of a vulcanizing agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber); and a second step of mixing 1.8 to 9.99 parts by weight of a vulcanizing agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber) and 0.5 to 4.0 parts by weight of a vulcanization accelerator (based on 100 parts by weight of the raw rubber) with the result of the first step.

Description

타이어 고무 조성물 제조 방법, 이로부터 제조된 타이어 트레드 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어{Method of tire rubber composition, Tire tread rubber composition made by the method and Tire comprising the tire tread rubber composition}Method of producing a tire rubber composition, a tire tread rubber composition prepared therefrom, and a tire comprising the same

타이어 고무 조성물 제조 방법, 이로부터 제조된 타이어 트레드 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.It relates to a method for preparing a tire rubber composition, a tire tread rubber composition prepared therefrom, and a tire comprising the same.

자동차의 타이어는 무거운 하중을 지탱하며, 고속 회전하는 물체이다. 타이어의 내구성에 가장 큰 영향을 미치는 트레드는 지면과의 맞닿아 있어 타이어의 주행 성능에 많은 영향을 미치게 된다.An automobile tire supports a heavy load and is a high-speed rotating object. The tread, which has the greatest influence on the durability of the tire, has a great influence on the driving performance of the tire because it is in contact with the ground.

타이어 트레드 고무가 가져야 할 특성으로서 조정 안정성, 승차감, 연비성능, 스노우 성능, 내마모 성능, 제동 성능, 내구력 등이 있다.As the characteristics that tire tread rubber should have, there are steering stability, riding comfort, fuel efficiency, snow performance, abrasion resistance, braking performance, and durability.

타이어 고무 조성물은 원료고무, 필러, 여러 화학 약품 및 유황 등을 혼합하여 제조되며, 혼합된 고무 조성물을 높은 온도에서 가열하여 타이어를 생산하게 된다.A tire rubber composition is prepared by mixing raw rubber, filler, various chemicals, sulfur, and the like, and a tire is produced by heating the mixed rubber composition at a high temperature.

타이어 고무 조성물은 원료고무, 필러, 여러 화학 약품 및 유황 등은 조성물 전체에 잘 분산된 상태에서 가열되어야 결과물인 타이어의 물성이 좋은 결과를 보인다.The tire rubber composition shows good physical properties of the resulting tire when it is heated in a state in which the raw material rubber, filler, various chemicals, and sulfur are well dispersed throughout the composition.

타이어 고무 조성물에 포함된 원료고무, 필러, 여러 화학 약품 및 유황 등이 조성물 전체에서 잘 분산되지 않은 경우, 예를 들어, 필러가 한 부위에 더 높은 밀도로 존재하거나, 유황이 다른 한 부위에 더 높은 밀도로 존재하는 상태에서 가열되어 제품이 완성되는 경우, 고속회전하는 타이어의 성능에 치명적인 결과를 가져올 수 있다.If the raw rubber, filler, various chemicals, and sulfur included in the tire rubber composition are not well dispersed throughout the composition, for example, the filler is present in a higher density in one part or the sulfur is more in another part. When a product is completed by being heated in a state of high density, it may have a fatal effect on the performance of a high-speed rotating tire.

한 측면은 타이어 고무 조성물의 분산성을 높이는 타이어 고무 조성물 제조 방법을 제공하는 것이다.One aspect is to provide a method for preparing a tire rubber composition that increases the dispersibility of the tire rubber composition.

다른 한 측면은 상기 타이어 고무 조성물 제조 방법으로 제조된 타이어 트레드 고무 조성물을 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a tire tread rubber composition prepared by the tire rubber composition manufacturing method.

또 다른 한 측면은 상기 타이어 트레드 고무 조성물로 제조된 타이어를 제공하는 것이다.Another aspect is to provide a tire made of the tire tread rubber composition.

한 측면에 따라,According to one aspect,

원료 고무 100 중량부, 필러 90 내지 140 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준) 및 가류제 0.01 내지 0.2 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준)를 혼합하는 제1단계; 및A first step of mixing 100 parts by weight of raw rubber, 90 to 140 parts by weight of filler (based on 100 parts by weight of the raw rubber) and 0.01 to 0.2 parts by weight of a vulcanizing agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber); and

상기 제1단계의 결과물에, 가류제 1.8 내지 9.99 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준) 및 가류촉진제 0.5 내지 4.0 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준)를 혼합하는 제2단계;를 포함하는 타이어 고무 조성물 제조 방법이 제공된다.A second step of mixing 1.8 to 9.99 parts by weight of a vulcanization agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber) and 0.5 to 4.0 parts by weight of a vulcanization accelerator (based on 100 parts by weight of the raw rubber) with the product of the first step; A method for producing a tire rubber composition is provided.

다른 한 측면에 따라,According to another aspect,

상기 타이어 고무 조성물 제조 방법으로 제조된 타이어 트레드 고무 조성물이 제공된다.A tire tread rubber composition prepared by the above tire rubber composition manufacturing method is provided.

또 다른 한 측면에 따라,According to another aspect,

상기 타이어 트레드 고무 조성물로 제조된 타이어가 제공된다.A tire made of the tire tread rubber composition is provided.

본 발명의 일 구현예에 따른 타이어 고무 조성물 제조 방법으로 제조된 타이어 고무 조성물은 가공성이 좋고, 분산성이 우수하며, 적절한 스코치 타임 및 적정 가류 시간을 가진다. The tire rubber composition prepared by the method for preparing a tire rubber composition according to an embodiment of the present invention has good processability, excellent dispersibility, and an appropriate scorch time and an appropriate vulcanization time.

따라서, Mixing 가공성이 좋지 않아 생산성이 낮은 고무의 경우 recipe의 큰 변경없이 유황을 분할 투입하는 것으로 미가류 타이어 고무 조성물의 가공성을 개선시킬 수 있다.Therefore, in the case of rubber with low productivity due to poor mixing processability, it is possible to improve the processability of the unvulcanized tire rubber composition by adding sulfur separately without significantly changing the recipe.

도 1은 일 구현예에 따른 타이어의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 구현예에 따른 타이어 고무 조성물 제조 방법의 실시예 및 비교예들에서, 제1단계에서의 가공성을 비교하여 보여주는 사진이다.
1 is a diagram schematically showing the structure of a tire according to one embodiment.
2 is a photograph showing a comparison of processability in a first step in Examples and Comparative Examples of a method for manufacturing a tire rubber composition according to an embodiment.

이하에서 예시적인 일 구현예에 타이어 고무 조성물 제조 방법, 이로부터 제조된 타이어 트레드 고무 조성물 및 이를 포함하는 타이어에 관하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a tire rubber composition according to an exemplary embodiment, a tire tread rubber composition prepared therefrom, and a tire including the same will be described in more detail.

본 명세서에 개시된 창의적 사상은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 구현예를 가질 수 있는 바, 특정 구현예들을 상세한 설명에 상세하게 설명하고 필요한 경우 특정 구현예들을 도면에 예시한다. 본 명세서의 창의적 사상의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 구현예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서의 창의적 사상은 이하에서 개시되는 구현예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the inventive idea disclosed in this specification can be subjected to various transformations and can have various implementations, specific implementations are described in detail in the detailed description and, if necessary, specific implementations are illustrated in the drawings. Effects and characteristics of the inventive idea of the present specification, and methods for achieving them will become clear with reference to implementations described later in detail together with the drawings. However, the creative idea of the present specification is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하의 구현예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another, not in a limiting sense.

이하의 구현예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following embodiments, singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 구현예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. In the following embodiments, terms such as include or have mean that features or elements described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or elements may be added.

일 구현예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. In case an embodiment is otherwise embodied, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.

이하, 필요한 경우에, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구현예들을 상세히 설명하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, if necessary, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. do it with

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 명세서에 개시된 창의적 사상이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the inventive ideas disclosed herein are not necessarily limited to those shown.

최근 타이어는 연비 및 제동, 안정성 등 고성능의 타이어를 요구하고 있다.Recently, high-performance tires such as fuel efficiency, braking, and stability are required.

회전저항 감소시 트레드 고무의 탄성을 상승시켜야 하며, 그에 따라 우수한 물성을 요구하는 고무 조성물을 필요로 한다.When the rolling resistance is reduced, the elasticity of the tread rubber must be increased, and accordingly, a rubber composition requiring excellent physical properties is required.

그러나, 고무의 물성과 가공성은 대부분 반비례 관계이므로, 혼합시 가공성 문제로 인해 고무 레시피 변경이 발생하게 되고, 잦은 공정 trouble로 인한 Loss, 분산성 편차가 발생하여, 결과적으로 타이어 성능 재현성에 문제가 발생하고 있어, 고성능 타이어 제조와 고무 가공성 향상의 두가지를 동시에 만족시키기는 한계가 있다.However, since the physical properties and processability of rubber are mostly inversely proportional, rubber recipe changes occur due to processability problems during mixing, and losses and dispersion deviations occur due to frequent process troubles, resulting in problems in tire performance reproducibility. Therefore, there is a limit to simultaneously satisfying both the manufacturing of high-performance tires and the improvement of rubber processability.

일 구현예에 따른 타이어 고무 조성물 제조 방법은 원료 고무 100 중량부, 필러 90 내지 140 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준) 및 가류제 0.01 내지 0.2 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준)를 혼합하는 제1단계; 및A method for manufacturing a tire rubber composition according to an embodiment includes 100 parts by weight of raw rubber, 90 to 140 parts by weight of a filler (based on 100 parts by weight of the raw rubber), and 0.01 to 0.2 parts by weight of a vulcanizing agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber). The first step of mixing; and

상기 제1단계의 결과물에, 가류제 1.8 내지 9.99 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준) 및 가류촉진제 0.5 내지 4.0 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준)를 혼합하는 제2단계;를 포함할 수 있다. A second step of mixing 1.8 to 9.99 parts by weight of a vulcanization agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber) and 0.5 to 4.0 parts by weight of a vulcanization accelerator (based on 100 parts by weight of the raw rubber) with the product of the first step; can do.

본 발명의 일 구현예에 따른 타이어 고무 조성물 제조 방법에서, 고무 조성물 혼합시 단계별로 가류제(예를 들어, 유황(Sulfur))을 분할 투입하여 최소의 Cross Liking을 유도하여 Mixing시 가공성 및 분산도를 향상시켜 타이어의 성능과 품질 및 공정성을 향상시킬 수 있었다.In the method for manufacturing a tire rubber composition according to an embodiment of the present invention, when mixing the rubber composition, a vulcanizing agent (eg, sulfur) is dividedly injected in each step to induce minimum cross-liking, thereby improving processability and dispersion during mixing. was able to improve tire performance, quality and fairness.

상기 제1단계는 110 내지 190℃ 예를 들어, 135 내지 160℃의 온도에서 진행될 수 있다. 제1단계는 열기계적 처리 또는 혼련 과정으로서 상기 온도 범위가 요구된다.The first step may be performed at a temperature of 110 to 190 °C, for example, 135 to 160 °C. The first step is a thermomechanical treatment or kneading process, and the above temperature range is required.

상기 제2단계는 110℃미만, 예를 들면 40 내지 100℃에서 진행될 수 있다. 제2단계는 가교결합 시스템이 혼합되는 피니싱 단계로서 상대적으로 저온이 요구된다.The second step may be performed at less than 110 °C, for example, 40 to 100 °C. The second step is a finishing step in which the crosslinking system is mixed, and relatively low temperature is required.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 원료 고무가 스티렌 부타디엔 고무 및 부타디엔 고무를 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the raw rubber may include styrene butadiene rubber and butadiene rubber.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 원료 고무는 스티렌 부타디엔 고무 및 부타디엔 고무만을 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the raw rubber may include only styrene butadiene rubber and butadiene rubber.

한편, 상기 원료 고무는 예를 들어, 부타디엔 고무, 이소프렌-함유 스티렌 부타디엔 고무, 니트릴 함유 스티렌 부타디엔 고무, 네오프렌 고무, 클로로부틸 고무, 브로모부틸 고무 중에서 선택된 적어도 1종을 더 포함할 수도 있다. Meanwhile, the raw rubber may further include at least one selected from butadiene rubber, isoprene-containing styrene butadiene rubber, nitrile-containing styrene butadiene rubber, neoprene rubber, chlorobutyl rubber, and bromobutyl rubber.

또한, 상기 원료 고무는 상술한 합성 고무 이외에 천연 고무를 더 포함할 수도 있다. 상기 천연고무는 일반적인 천연고무 또는 변성 천연고무일 수 있다.In addition, the raw rubber may further include natural rubber in addition to the above-described synthetic rubber. The natural rubber may be general natural rubber or 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.As the general natural rubber, any known natural rubber may be used, and the country of origin is not limited. The natural rubber mainly includes cis-1,4-polyisoprene, but may also include trans-1,4-polyisoprene according to required properties. Therefore, in addition to natural rubber containing cis-1,4-polyisoprene as a main component, natural rubber containing trans-1,4-isoprene as a main component, such as balata, a kind of rubber of the Sapotaceae family from South America, 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 refers to a product obtained by modifying or refining the general natural rubber. For example, examples of the modified natural rubber include epoxidized natural rubber (ENR), deproteinized natural rubber (DPNR), and hydrogenated natural rubber.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 필러는 카본블랙 및 실리카를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 필러는 카본블랙 및 실리카로 이루어질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the filler may include carbon black and silica. For example, the filler may be made of carbon black and silica.

상기 실리카는 일반적으로 알려진 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있으며, 예를 들면 상업적으로 판매되고 있는 Z-175, HD-165GR, US7000GR 또는 9000GR 등을 사용할 수 있다.As the silica, any generally known silica may be used, and for example, commercially available Z-175, HD-165GR, US7000GR or 9000GR may be used.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 실리카 함량이 카본블랙 함량의 20 내지 30배일 수 있다. 즉, 주 필러는 실리카이고 카본블랙은 적은 함량으로 포함될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the silica content may be 20 to 30 times the carbon black content. That is, the main filler is silica and carbon black may be included in a small amount.

상기 실리카의 함량은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 60 내지 150 중량부, 예를 들어, 90 내지 140 중량부일 수 있다. 실리카의 함량이 상기 범위인 경우 타이어 고무의 물성이 최적이 된다.The silica content may be 60 to 150 parts by weight, for example, 90 to 140 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw rubber. When the silica content is within the above range, the physical properties of tire rubber are optimal.

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

상기 실리카의 질소흡착 비표면적이 100m2/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 180m2/g을 초과하면 고무 조성물의 가공성이 불리해질 수 있다. 또한, 상기 실리카의 CTAB흡착 비표면적이 110m2/g 미만이면 충진제인 실리카에 의한 보강성능이 불리해질 수 있고, 170m2/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, reinforcing performance by the silica filler may be disadvantageous, and if it exceeds 180 m 2 /g, processability of the rubber composition may be disadvantageous. In addition, if the CTAB adsorption specific surface area of the silica is less than 110 m 2 /g, the reinforcing performance of the silica filler may be disadvantageous, and if it exceeds 170 m 2 /g, the processability of the rubber composition may be disadvantageous.

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 adsorption specific surface area per gram (N 2 SA) of 30 to 300 m 2 /g and an oil absorption of n-dibutyl phthalate (DBP) of 60 to 180 cc/100 g, but the present invention This is not limited to this.

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, processability of the rubber composition for a tire may be disadvantageous, and if it is less than 30 m 2 /g, reinforcing performance by carbon black as a filler may be disadvantageous. In addition, if the DBP oil absorption amount of the carbon black exceeds 180 cc/100 g, the processability of the rubber composition may deteriorate, and if the DBP oil absorption amount is less than 60 cc/100 g, reinforcing performance by carbon black as a filler may deteriorate.

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 중량부에 대하여 예를 들어 2 내지 20 중량부로 포함될 수 있고, 예를 들어 4 내지 15 중량부로 포함될 수 있다.The carbon black may be included in, for example, 2 to 20 parts by weight, for example, 4 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the raw rubber.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제1단계에서 커플링제를 더 추가하여 혼합할 수 있다. 커플링제는 실리카의 분산을 향상시키기 위한 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in the first step, a coupling agent may be further added and mixed. The coupling agent may be for enhancing the dispersion of silica.

상기 커플링제는 예를 들어, 실란 커플링제일 수 있다. 실란 커플링제는 Si를 포함하는 커플링제로서, 실란 커플링제는 실리카의 OH에 결합하는 방식으로 실리카의 극성을 감소시켜 고무와 잘 혼합되도록 한다. 실란 커플링제는 본 발명이 속하는 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 어느 것이나 사용할 수 있다.The coupling agent may be, for example, a silane coupling agent. The silane coupling agent is a coupling agent containing Si, and the silane coupling agent reduces the polarity of silica by bonding to OH of silica so that it is well mixed with rubber. Any silane coupling agent commonly used in the field to which the present invention pertains may be used.

상기 실란 커플링제는 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 혼합물 중에서 선택될 수 있다.The silane coupling agent is a sulfide-based silane compound, a mercapto-based silane compound, a vinyl-based silane compound, an amino-based silane compound, a glycidoxy-based silane compound, a nitro-based silane compound, a chloro-based silane compound, a methacrylic silane compound, and mixtures thereof can be selected from.

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 혼합물 중에서 선택될 수 있다.The sulfide-based silane compound is bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis (2-triethoxysilylethyl) tetrasulfide, bis (4-triethoxysilylbutyl) tetrasulfide, bis (3-tri Methoxysilylpropyl) tetrasulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl)tetrasulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl)tetrasulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)trisulfide, bis(2 -triethoxysilylethyl)trisulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl)trisulfide, bis(3-trimethoxysilylpropyl)trisulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl)trisulfide, bis (4-trimethoxysilylbutyl)trisulfide, bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfide, bis(2-triethoxysilylethyl)disulfide, bis(4-triethoxysilylbutyl)disulfide, bis( 3-trimethoxysilylpropyl) disulfide, bis(2-trimethoxysilylethyl)disulfide, bis(4-trimethoxysilylbutyl)disulfide, 3-trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyl Tetrasulfide, 3-triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 2-trimethoxysilylethyl-N ,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfide, 3-triethoxysilylpropylbenzothiazole tetrasulfide, 3-trimethoxysilylpropylmethacrylate monosulfide, 3 -trimethoxysilylpropyl methacrylate monosulfide and mixtures thereof.

상기 머캅토 실란 화합물은 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리에톡시실란, 2-머캅토에틸트리메톡시실란, 2-머캅토에틸트리에톡시실란 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 상기 비닐계 실란 화합물은 에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 상기 아미노계 실란 화합물은 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리에톡시실란, 3-(2-아미노에틸)아미노프로필트리메톡시실란 및 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 상기 글리시독시계 실란 화합물은 γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 상기 니트로계 실란 화합물은 3-니트로프로필트리메톡시실란, 3-니트로프로필트리에톡시실란 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 상기 클로로계 실란 화합물은 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 2-클로로에틸트리메톡시실란, 2-클로로에틸트리에톡시실란 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다. 상기 메타크릴계 실란 화합물은 γ-메타크릴록시프로필 트리메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 메틸디메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필 디메틸메톡시실란 및 이들의 혼합물 중에서 선택될 수 있다.The mercapto silane compound is selected from among 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane and mixtures thereof. can be chosen The vinyl-based silane compound may be selected from ethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and mixtures thereof. The amino-based silane compound is 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane, 3-(2-aminoethyl)aminopropyltri methoxysilanes and mixtures. The glycidoxy-based silane compound is γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and mixtures thereof. The nitro-based silane compound may be selected from 3-nitropropyltrimethoxysilane, 3-nitropropyltriethoxysilane, and mixtures thereof. The chloro-based silane compound may be selected from 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, and mixtures thereof. . The methacrylic silane compound may be selected from γ-methacryloxypropyl trimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl methyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyl dimethylmethoxysilane, and mixtures thereof.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 커플링제의 함량은 원료 고무 100 중량부에 대하여 5 내지 11 중량부일 수 있다. 원료 고무의 함량 및 실리카의 함량을 고려할 때, 커플링제의 함량이 상기 범위인 경우 고무 조성물의 가공이 무난하고 가교된 고무의 물성이 최적이 된다.According to one embodiment of the present invention, the content of the coupling agent may be 5 to 11 parts by weight based on 100 parts by weight of raw rubber. Considering the content of the raw rubber and the content of silica, when the content of the coupling agent is within the above range, the processing of the rubber composition is smooth and the physical properties of the crosslinked rubber are optimal.

상기 타이어 트레드 고무 조성물은 선택적으로 추가적인 가류제, 가류촉진제, 가류촉진조제, 노화방지제, 산화 방지제, 분산제, 또는 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 트레드 고무 조성물에서 사용되는 배합비에 따르는 바, 특별히 한정되지 않는다.The tire tread rubber composition may optionally further include various additives such as additional vulcanization agents, vulcanization accelerators, vulcanization accelerators, anti-aging agents, antioxidants, dispersants, or softeners. Any of the above various additives may be used as long as they are commonly used in the field to which the present invention belongs, and their contents are not particularly limited as they depend on the mixing ratio used in conventional tire tread rubber compositions.

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 가류제와, 테트라메틸티우람 디설파이드(tetramethylthiuram disulfide, TMTD), 테트라에틸티우람 디설파이드(tetraethyltriuram disulfide, TETD), 디티오디모르폴린(dithiodimorpholine) 등의 유기 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-based vulcanizing agent can be preferably used. The sulfur-based vulcanizing agent is an inorganic vulcanizing agent such as powdered sulfur (S), insoluble sulfur (S), precipitated sulfur (S), colloidal sulfur, tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethyl Organic vulcanizers such as tetraethyltriuram disulfide (TETD) and dithiodimorpholine may be used. As the sulfur vulcanizing agent, elemental sulfur or a vulcanizing agent that produces sulfur, for example, amine disulfide, polymeric sulfur, etc. may be used.

상기 가류제의 함량은 상술한 바를 참조한다.The content of the curing agent refers to the above.

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 promotes a 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-based, thiazole-based, thiuram-based, thiourea-based, guanidine-based, dithiocarbamic acid-based, aldehyde-amine-based, aldehyde-ammonia-based, imidazoline-based, xanthate-based and these Any one selected from the group consisting of combinations may be used.

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-based vulcanization accelerator include N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide (CBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS), N,N-dicyclohexyl Any one selected from the group consisting of -2-benzothiazylsulfenamide, N-oxydiethylene-2-benzothiazylsulfenamide, N,N-diisopropyl-2-benzothiazolesulfenamide, and combinations thereof A sulfenamide-based compound of 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 thiazole-based vulcanization accelerator include 2-mercaptobenzothiazole (MBT), dibenzothiazyl 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 Any one thiazole-based compound selected from the group consisting of ethyl 4-morpholinothio)benzothiazole and combinations thereof may 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 tetramethylthiuram disulfide (TMTD), tetraethylthiuram disulfide, tetramethylthiuram monosulfide, dipentamethylenethiuram disulfide, dipentamethylenethiuram monosulfide, dipentamethylene Any one thiuram-based compound selected from the group consisting of thiuram tetrasulfide, dipentamethylenethiuram hexasulfide, tetrabutylthiuram disulfide, pentamethylenethiuramtetrasulfide, and combinations thereof may 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-based vulcanization accelerator is, for example, any one thiourea-based selected from the group consisting of thiacarbamide, diethylthiourea, dibutylthiourea, trimethylthiourea, diortotolylthiourea, and combinations thereof compound 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, for example, any one guanidine-based compound selected from the group consisting of diphenylguanidine, diortolylguanidine, triphenylguanidine, orthotolylbiguanide, diphenylguanidine phthalate, and combinations thereof may be used. can

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, complex salts of zinc pentamethylenedithiocarbamate and piperidine, zinc hexadecylisopropyldithiocarbamate, octadecyl Zinc isopropyldithiocarbamate, Zinc dibenzyldithiocarbamate, Sodium diethyldithiocarbamate, Piperidine pentamethylenedithiocarbamate, Selenium dimethyldithiocarbamate, Tellurium diethyldithiocarbamate, Diethyldithiocarbamate Any one dithiocarbamate-based compound selected from the group consisting of cadmium dithiocarbamate and combinations thereof may 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-based or aldehyde-ammonia-based vulcanization accelerator is, for example, an aldehyde selected from the group consisting of acetaldehyde-aniline reactants, butyraldehyde-aniline condensates, hexamethylenetetramine, acetaldehyde-ammonia reactants, and combinations thereof - 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 may be used, and as the xanthate-based vulcanization accelerator, for example, a xanthate-based compound such as zinc dibutylxanthogenate may be used. compound 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 rubber in order to maximize productivity enhancement and improvement of rubber properties through acceleration of vulcanization rate.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 제2단계에서 상기 가류촉진제는 술펜아미드계 가류촉진제, 구아니딘계 가류촉진제, 디티오카르밤산계 가류촉진제 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따른 타이어 고무 조성물 제조 방법에서 가류촉진제로서 상기 3가지 시스템의 가류촉진제를 사용하는 것이 공정이나 고무 물성에 최적인 조건임을 본 발명자는 수많은 반복 실험을 거쳐 발견하였다.According to one embodiment of the present invention, the vulcanization accelerator in the second step may include a sulfenamide-based vulcanization accelerator, a guanidine-based vulcanization accelerator, a dithiocarbamic acid-based vulcanization accelerator, or any combination thereof. The present inventors have found through numerous iterative experiments that the use of the vulcanization accelerators of the above three systems as the vulcanization accelerator in the method for manufacturing a tire rubber composition according to an embodiment of the present invention is the optimal condition for the process or rubber properties.

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 accelerator is a compounding agent used in combination with the vulcanization accelerator to completely promote the effect, and any one selected from the group consisting of inorganic vulcanization accelerators, organic vulcanization accelerators, and combinations thereof may be used. .

상기 무기계 가류촉진조제로는 산화아연(ZnO), 탄산아연(zinc carbonate), 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, lead oxide, potassium hydroxide, and combinations thereof may be used. 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 of them 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, as the vulcanization accelerator, the zinc oxide and the stearic acid may be used together. In this case, the zinc oxide is dissolved in the stearic acid to form an effective complex with the vulcanization accelerator, thereby removing advantageous sulfur during the vulcanization reaction. By making it, it facilitates the crosslinking reaction of rubber.

상기 산화아연과 상기 스테아르산을 함께 사용하는 경우 적절한 가류촉진조제로서의 역할을 위하여 각각 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 10 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 amounts of 1 to 10 parts by weight and 0.5 to 3 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of the raw rubber, in order to serve as an appropriate vulcanization accelerator. When the contents of the zinc oxide and the stearic acid are less than the above range, the vulcanization rate is slow and productivity may decrease. When the content exceeds the above range, a scorch phenomenon may occur and physical properties 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 softener is added to a rubber composition to facilitate processing by imparting plasticity to rubber or to reduce the hardness of vulcanized rubber, and refers to oils and other materials used in rubber compounding or rubber manufacturing. The softening agent refers to processing oil or oils included in other rubber compositions. As the softening agent, any one selected from the group consisting of petroleum oil, vegetable oil, and combinations thereof may be used, 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.As the petroleum-based oil, any one selected from the group consisting of paraffinic oil, naphthenic oil, aromatic oil, and combinations thereof may 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 oil include P-1, P-2, P-3, P-4, P-5, and P-6 of Michang Oil Co., Ltd., and a representative example of the naphthenic oil is Michang Oil. and N-1, N-2, and N-3 of Michang Oil Co., Ltd., and A-2 and A-3 of Michang Oil Co., Ltd. as representative examples of the aromatic oil.

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, with the recent rise in environmental awareness, when the content of polycyclic aromatic hydrocarbons (hereinafter referred to as PAHs) contained in the aromatic oil is 3% by weight or more, it is known that the possibility of causing cancer is high, TDAE ( Treated distillate aromatic extract (MES) oil, MES (mild extraction solvate) oil, RAE (residual aromatic extract) oil, or heavy naphthenic oil may 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 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 with respect to the entire oil. A TDAE oil containing 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 타이어의 저온 특성, 연비 성능을 우수하게 하면서도 PAHs의 암 유발 가능성 등의 환경적 요인에 대해서도 유리한 특성을 갖는다.The TDAE oil improves the low-temperature characteristics and fuel efficiency of the tire including the TDAE oil, but also has advantageous properties against environmental factors such as the possibility of PAHs causing cancer.

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 , jojoba oil, macadamia nut oil, safflower oil, tung oil, and any one selected from the group consisting of combinations thereof may be used.

상기 연화제는 상기 원료고무 100 중량부에 대하여 0 내지 40 중량부로 사용하는 것이 원료고무의 가공성을 좋게 한다는 점에서 바람직하다.The softener is preferably used in an amount of 0 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the raw rubber in view of improving processability 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 a chain reaction in which a 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 may 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 antioxidant 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 may be used. The phenolic antioxidants include phenolic 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 may be used. As the quinoline-based antioxidant, 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline and derivatives thereof may be used, 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.

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 should have high solubility in rubber in addition to anti-aging action, should have low volatility, be inactive with respect to rubber, and should not inhibit vulcanization, 1 to 10 parts by weight of the raw rubber It may be included in parts by weight.

상기 분산제는 고무 조성물의 분산성을 높이기 위해 첨가되는 첨가제이다. 이러한 분산제로서 예를 들어, 금속 지방산 염이 있다. 상기 금속 지방산 염으로서 예를 들어, Zinc Potassium Soap가 있다.The dispersant is an additive added to increase the dispersibility of the rubber composition. Examples of such dispersants include metal fatty acid salts. Examples of the metal fatty acid salt include Zinc Potassium Soap.

상기 산화방지제의 전형적 양은, 예를 들면, 약 1 내지 약 5 중량부로 포함될 수 있다. 대표적 산화방지제는, 예를 들면, 다이페닐-p-페닐렌다이아민 및 다른 것들이나, 이에 제한되지는 않는다.A typical amount of the antioxidant may be included, for example, from about 1 to about 5 parts by weight. Representative antioxidants include, but are not limited to, for example diphenyl-p-phenylenediamine and others.

도 1을 참조하면, 타이어(10)는 트레드부(100), 사이드월부(200) 및 비드부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a tire 10 includes a tread part 100 , a sidewall part 200 and a bead part 300 .

트레드부(100)는 단면상 지면과 접하는 부분으로, 노면 등으로부터의 충격, 외상으로부터 타이어를 보호하는 역할을 한다. 상기와 같은 트레드부의 표면에는 타이어의 배수성 향성을 위해 그루브(groove)에 의해 구획되는 다수 개의 블록들이 형성될 수 있다.The tread portion 100 is a portion in contact with the ground in cross section, and serves to protect the tire from impact and trauma from the road surface. A plurality of blocks partitioned by grooves may be formed on the surface of the tread portion as described above to improve drainage of the tire.

상기 트레드에 본 발명의 일 구현예에 따른 타이어 고무 조성물 제조 방법으로 제조된 타이어 트레드 고무 조성물을 사용한다. A tire tread rubber composition prepared by the method for preparing a tire rubber composition according to an embodiment of the present invention is used for the tread.

트레드부를 중심으로 타이어의 폭 방향을 따라 양측으로 사이드월(200) 및 비드부(300)가 순차적으로 위치한다.The sidewall 200 and the bead portion 300 are sequentially positioned on both sides of the tread portion along the width direction of the tire.

사이드월(200)은 트레드의 양 단부로부터 연장되어 타이어의 측면을 형성하는 부분으로, 주행 중 지속적으로 반복되는 수축 및 팽창작용을 견디며, 내측면에 위치하는 카카스층(400)을 보호하는 역할을 한다.The sidewall 200 is a part extending from both ends of the tread to form the side surface of the tire, and serves to withstand repeated contraction and expansion while driving and to protect the carcass layer 400 located on the inner surface. do

비드부(300)는 사이드월(200)의 양단에 구비되어 코드지의 끝부분을 감싸고 있으며 상기 비드부(300)는 링 형태의 강선재를 포함하는 비드 코어(500)를 포함한다.The bead part 300 is provided at both ends of the sidewall 200 to surround the end of the cord paper, and the bead part 300 includes a bead core 500 including a ring-shaped steel wire.

좌우 한 쌍의 비드부(300) 사이에는 카카스층(400)이 위치하며 타이어 내부에 타이어 고무 시트와 접합되어 타이어의 골격을 형성하는 역할을 하고 상기 카카스층(400)이 비드 코어(500) 주위를 타이어 내측에서 외측으로 감아 올라가고 있다. The carcass layer 400 is located between the left and right pair of bead parts 300, and is bonded to the tire rubber sheet inside the tire to form the skeleton of the tire. ) from the inside of the tire to the outside.

카카스층(400)의 내측의 일면상에는 이너라이너(700)가 위치하며 타이어 내부의 공기가 밖으로 빠져나가지 않도록 하는 역할을 한다.An inner liner 700 is located on one side of the inside of the carcass layer 400 and serves to prevent air inside the tire from escaping to the outside.

트레드부(100)에 위치하는 카카스층(400)의 외측면에는 트레드의 탄성을 높이고, 조종성 및 안정성을 갖도록 하는 보강층으로서 벨트층(600)이 위치한다. On the outer surface of the carcass layer 400 located on the tread part 100, a belt layer 600 is positioned as a reinforcing layer to increase the elasticity of the tread and to have maneuverability and stability.

벨트층 고무는 코발트 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 코발트 화합물은 코발트 염, 코발트-붕소 에스테르, 유기산 코발트염, 무기산 코발트염, 비코발트 염 등이 사용되고 있으며, 접착 시스템으로써는 코발트 염 단독, 코발트-RH, 코발트-HRH 외에도 수지[예를 들면, 메틸렌 수용체: 페놀계, 레조시놀계, 크레졸계 등, 또는 공여체: 헥사메틸렌테트라아민(HMT), 헥사메톡시메틸멜라민(HMMA), 펜타메톡시메틸멜라민(PMMA)]을 개질한 접착 시스템 등이 있다. The belt layer rubber may include a cobalt compound, and the cobalt compound includes cobalt salt, cobalt-boron ester, organic cobalt salt, inorganic cobalt salt, non-cobalt salt, etc. As the adhesive system, cobalt salt alone, cobalt- In addition to RH, cobalt-HRH, resin [e.g., methylene acceptor: phenolic, resorcinol-based, cresol-based, etc., or donor: hexamethylenetetraamine (HMT), hexamethoxymethylmelamine (HMMA), pentamethoxymethyl melamine (PMMA)] and the like.

일반적으로 접착력 향상을 위해서 접착 배합 고무의 접착계 개선(코발트-RH, 코발트-HRH, 이들의 변성 시스템), 접착조제로 사용되는 수지의 개선과 성능 향상, 접착 조제로 사용되는 코발트 염 개선, 접착 고무의 가류 시스템 개선, 새로운 배합 조성물 사용(보강제, 카본블랙, 실리카, 폴리머, 약품 류) 등을 사용하고 있다. In general, in order to improve adhesion, the adhesive system of adhesive compounded rubber is improved (cobalt-RH, cobalt-HRH, and their modified systems), resins used as adhesive aids are improved and performance is improved, cobalt salts used as adhesive aids are improved, and adhesion Improvement of rubber vulcanization system, use of new compound composition (reinforcement, carbon black, silica, polymer, chemicals), etc. are being used.

상기 코발트 화합물의 함량은 원료 고무 100 중량부에 대해서 0.2 내지 5.0 중량부 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.The content of the cobalt compound may include 0.2 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of raw rubber, but is not limited thereto.

상기 벨트층(600)과 트레드부(100) 사이에 하이브리드 코드를 포함하는 캡플라이(800)가 배치될 수 있다. 캡플라이(800)는 주행시 벨트층(600)의 유동을 억제하여 타이어의 성능을 유지시켜 줄 수 있다.A cap ply 800 including a hybrid cord may be disposed between the belt layer 600 and the tread portion 100 . The cap ply 800 can maintain the performance of the tire by suppressing the flow of the belt layer 600 during driving.

상기 타이어 트레드 고무 조성물은 통상적인 2단계의 연속 제조 공정을 통하여 제조될 수 있다. 즉, 110 내지 190℃에 이르는 최대 온도, 바람직하게는 135 내지 160℃의 온도에서 열기계적 처리 또는 혼련시키는 제1 단계(non-productive step)및 가교결합 시스템이 혼합되는 피니싱 단계 동안, 전형적으로 110℃미만, 예를 들면 40 내지 100℃의 저온에서 기계적 처리하는 제2 단계(productive step)를 사용하여 적당한 혼합기 속에서 제조할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The tire tread rubber composition may be prepared through a conventional two-step continuous manufacturing process. That is, during the first step (non-productive step) of thermomechanical treatment or kneading at a maximum temperature ranging from 110 to 190 ° C., preferably from 135 to 160 ° C., and during the finishing step in which the crosslinking system is mixed, typically 110 It can be prepared in a suitable mixer using a second step (productive step) of mechanical treatment at a low temperature of less than ° C, for example, 40 to 100 ° C, but is not limited thereto.

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 타이어는 그린 타이어 성형시 상기 타이어 트레드 고무 조성물을 이용하는 단계를 포함한다. 상기 타이어 트레드 고무 조성물을 이용하여 그린 타이어를 성형하는 방법 등은 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 includes using the tire tread rubber composition when forming a green tire. As a method of forming a green tire using the tire tread rubber composition, any method conventionally used for manufacturing tires can be applied, and thus a detailed description thereof will be omitted herein.

도 1에서는 승용차용 타이어에 대해서 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 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, 바람직하게는 레디얼 타이어이다.1 illustrates a tire for a passenger car, but is not limited thereto, and may be a tire for a passenger car, a tire for racing, an airplane tire, a tire for agricultural machinery, an off-the-road tire, a truck tire, or a bus tire. there is. Also, the tire may be a radial tire or a bias tire, and is preferably a radial tire.

이하의 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명이 더욱 상세하게 설명된다. 단, 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 이들만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것이 아니다.The present invention is explained in more detail through the following Examples and Comparative Examples. However, the examples are intended to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited only to these examples.

비교예 및 실시예Comparative Examples and Examples

하기 표 1의 각 성분들을 기재된 비율(단위: 중량부)로 밴버리 믹서에 투입하고 혼합하였다. 인터메싱 타입(Intermeshing type)의 밴버리 믹서(Banbury mixer)에 모든 성분이 투입된 후 1.65L 용량의 충전율(fill factor)이 0.65에서 0.70이 되도록 각 성분의 비율을 조절하였다.Each of the components in Table 1 below was added to a Banbury mixer in the ratios (unit: parts by weight) and mixed. After all ingredients were added to a Banbury mixer of intermeshing type, the ratio of each ingredient was adjusted so that the fill factor of 1.65L capacity was 0.65 to 0.70.

비교예1Comparative Example 1 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 제1단계Step 1 SBRSBR 8080 8080 8080 8080 8080 8080 8080 8080 BRBR 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 2020 카본블랙1) Carbon black 1) 55 55 55 55 55 55 55 55 실리카2) Silica 2) 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 120120 커플링제3) Coupling agent 3) 66 66 66 66 66 66 66 66 오일4) oil 4) 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 산화아연zinc oxide 22 22 22 22 22 22 22 22 스테아린산stearic acid 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 왁스wax 22 22 22 22 22 22 22 22 분산제5) Dispersant 5) 33 33 33 33 33 33 33 33 노화방지제6) Anti-aging agent 6) 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 1One 유황brimstone -- 0.010.01 0.10.1 0.20.2 0.30.3 0.50.5 0.70.7 0.90.9 제2단계Step 2 유황brimstone 1.81.8 1.791.79 1.71.7 1.61.6 1.51.5 1.31.3 1.11.1 0.90.9 CBSCBS 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 DPGDPG 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 1.21.2 ZDECZDEC 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1 0.10.1

1) N134(Columbian Chemicals 社)1) N134 (Columbian Chemicals)

2) EVONIK社, HD-165GR2) EVONIK, HD-165GR

3) 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드3) bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfide

4) RAE4) RAE

5) EF-44(STRUKTOL: Zinc Potassium Soap)5) EF-44 (STRUKTOL: Zinc Potassium Soap)

6) TMQ: 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline6) TMQ: 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline

평가예evaluation example

미가류 고무 평가Evaluation of unvulcanized rubber

[시트 상태 평가][Evaluate seat condition]

실시예 2 및 비교예 1 내지 5의 제1단계에서의 고무 조성물의 시트 상태 사진을 도 2에 나타내었다.2 shows pictures of the sheet state of the rubber composition in the first stage of Example 2 and Comparative Examples 1 to 5.

도 2를 참조하면, 제1단계에서 유황을 전혀 첨가하지 않은 비교예 1의 시트 상태는 양호하지 않은 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 2, it can be seen that the state of the sheet of Comparative Example 1 in which sulfur was not added at all in the first step was not good.

한편, 제1단계에서 유황을 0.1 중량부 첨가한 실시예 2 및 유황을 0.3 내지 0.9 중량부 첨가한 비교예 2 내지 5의 시트 상태는 양호한 것을 알 수 있다.On the other hand, it can be seen that the sheet states of Example 2 in which 0.1 part by weight of sulfur was added in the first step and Comparative Examples 2 to 5 in which 0.3 to 0.9 parts by weight of sulfur were added were good.

[점도] [viscosity]

실시예 및 비교예의 제1단계에서의 고무 조성물의 점도를 하기 표 2에 나타내었다.The viscosity of the rubber composition in the first step of Examples and Comparative Examples is shown in Table 2 below.

비교예1Comparative Example 1 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 Mooney Viscosity1) Mooney Viscosity 1) 8282 8181 8181 8282 8383 8282 8383 8181 표준편차2) standard deviation 2) 2.72.7 2.52.5 2.02.0 2.02.0 1.91.9 1.61.6 1.21.2 1.01.0

1) 무늬 점도는 시트의 9 곳을 임의로 sampling하여 측정한 값들의 평균값이다. 무늬 점도는 Daekyung Engineering사의 DMV-200C로 측정하였다(100℃).1) Pattern viscosity is the average value of values measured by randomly sampling 9 locations on the sheet. Pattern viscosity was measured by Daekyung Engineering's DMV-200C (100°C).

2) 상기 9개의 값들의 표준 편차이다.2) is the standard deviation of the above 9 values.

표 2를 참조하면, 실시예 및 비교예의 제1단계에서의 고무 조성물의 점도는 유사하나, 제1단계에서 유황을 첨가하지 않은 비교예 1의 경우 점도 값의 편차가 크다는 것을 알 수 있다. 이는 비교예 1의 경우 분산성이 좋지 않다는 것을 나타낸다고 할 수 있다. Referring to Table 2, it can be seen that the viscosities of the rubber compositions in the first step of Examples and Comparative Examples are similar, but in the case of Comparative Example 1 in which sulfur is not added in the first step, the variation in viscosity values is large. This can be said to indicate that the dispersibility of Comparative Example 1 is not good.

비교예 1 내지 5 및 실시예 2의 제2단계까지 거친 고무 조성물의 가공성을 평가하여 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The processability of the rubber compositions subjected to the second step of Comparative Examples 1 to 5 and Example 2 was evaluated, and the results are shown in Table 3 below.

Scorch time 및 Cure time 평가Scorch time and cure time evaluation

Daekyung Engineering사의 DMV-200C로 135℃에서 스코치 타임 및 Daekyung Engineering사의 DRM-100으로 160℃에서 경화 시간을 평가하였다. 스코치 타임이 짧으면 가공성이 좋지 않음을 나타내며, 경화 시간이 너무 짧으면 가류 고무 물성에 악영향을 미칠 수 있다.The scorch time at 135°C with Daekyung Engineering's DMV-200C and the curing time at 160°C with Daekyung Engineering's DRM-100 were evaluated. A short scorch time indicates poor processability, and too short a curing time may adversely affect the physical properties of vulcanized rubber.

또한, 상기 고무 조성물로 제조된 고무 시트를 가류기에서 165℃에서 10분 동안 가류하여 시편을 제작하였다. 각각의 시편에 대하여 비중, 경도, 인장 강도, 동특성, 분산도 등의 물성을 평가하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.In addition, a rubber sheet made of the rubber composition was vulcanized in a vulcanizer at 165° C. for 10 minutes to prepare a specimen. Physical properties such as specific gravity, hardness, tensile strength, dynamic properties, and dispersion were evaluated for each specimen. The results are shown in Table 3 below.

HD(hardness)HD (hardness)

Shore A형 경도계를 이용하여 ASTM D2240-97 따라 두께 6mm 이상, 지름 10mm이상의 평활한 면에서 하나의 시편을 총 5회 측정하여 그 평균값으로 정하였다.Using a Shore A-type durometer, one specimen was measured a total of 5 times on a smooth surface with a thickness of 6 mm or more and a diameter of 10 mm or more according to ASTM D2240-97, and the average value was determined.

인장 강도(Tensile properties)Tensile properties

가교된 시편의 인장강도 측정은 인장시험기(INSTRON)를 이용하여 ASTM D412에 따라 진행하였다. 측정용 시편의 제조는 유압 프레스를 이용해 시트형태로 제작하고 시편절단기를 이용하여 덤벨형으로 제작하였다. 시험조건은 상온에서 인장속도를 500 mm/min로 측정하였다. 인장강도(T/S)는 인장시험기에서 시험편이 끊어질 때까지의 스트레스 값을 나타낸 값으로 단위면적당 받는 힘을 측정하였다.Tensile strength of the crosslinked specimen was measured using a tensile tester (INSTRON) according to ASTM D412. The specimen for measurement was manufactured in a sheet form using a hydraulic press and produced in a dumbbell form using a specimen cutter. As for the test conditions, the tensile speed was measured at 500 mm/min at room temperature. Tensile strength (T/S) is a value representing the stress value until the test piece breaks in the tensile tester, and the force received per unit area is measured.

신율elongation

신율을 인장 시험기에서 시험편이 끊어질 때까지의 스트레인 값을 %로 나타내는 방법으로 측정하였다.Elongation was measured by a method of expressing the strain value in % until the test piece breaks in a tensile tester.

동특성dynamic characteristics

동특성으로서 점탄성은 가보 비스코미터(Gabo viscometer) 측정기를 사용하여 0.2% 변형에 10Hz Frequency 하에서 -70℃에서 70℃까지의 Tanδ 값을 측정하였다. 60℃에서의 Tan δ는 값이 작을수록 주행 중 발열이 적어 회전 저항이 우수함을 나타낸다.Viscoelasticity as a dynamic characteristic was measured for Tanδ values from -70 ° C to 70 ° C under a 10 Hz frequency at 0.2% strain using a Gabo viscometer. The smaller the value of Tan δ at 60°C, the less heat generated during driving and the better the rolling resistance.

분산도 측정Dispersion measurement

Alpha Technologies사의 RPA2000으로 60 ℃에서 Payne Effect를 측정하였다. 관련 수치가 크면 분산(예를 들어, 필러의 분산)이 좋지 않음을 나타낸다. The Payne Effect was measured at 60 °C with Alpha Technologies' RPA2000. A high relative number indicates poor dispersion (e.g. filler dispersion).

평가 결과를 하기 표 3에 나타내었다. The evaluation results are shown in Table 3 below.

비교예 1Comparative Example 1 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 비교예 4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 Scorch Time t10Scorch Time t10 12.412.4 12.312.3 12.312.3 12.312.3 12.112.1 11.811.8 11.511.5 11.311.3 Cure Characteristic Rheometer(t40)Cure Characteristic Rheometer(t40) 4.24.2 4.24.2 4.24.2 4.14.1 3.93.9 3.63.6 3.63.6 3.33.3 Specific GravitySpecific Gravity 1.2081.208 1.2081.208 1.2091.209 1.2091.209 1.2081.208 1.2061.206 1.2071.207 1.2081.208 경도 Hardness 6565 6565 6565 6565 6464 6666 6565 6666 300%모듈러스(kgf/cm2)300% modulus (kgf/cm 2 ) 6666 6767 6767 6868 6666 6868 6565 6262 인장강도(kgf/cm2)Tensile strength (kgf/cm 2 ) 210210 215215 227227 220220 202202 217217 198198 240240 신장율(%)Elongation (%) 530530 535535 545545 540540 560560 511511 503503 523523 Tg(℃)Tg(℃) -23-23 -23-23 -23-23 -23-23 -25-25 -25-25 -23-23 -24-24 tanδ @ 0℃tanδ @ 0℃ 0.2970.297 0.2980.298 0.2960.296 0.2960.296 0.2960.296 0.3010.301 0.2990.299 0.2950.295 tanδ @ 60℃tanδ @ 60℃ 0.1400.140 0.1380.138 0.1350.135 0.1360.136 0.1370.137 0.1370.137 0.1330.133 0.1360.136 Payne EffectPayne Effect 658658 620620 621621 619619 614614 603603 589589 560560

표 2, 3의 결과로부터, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 경우 Scorch time 및 Cure time에 큰 변화는 없었다는 것을 알 수 있다.From the results of Tables 2 and 3, it can be seen that there was no significant change in the scorch time and cure time in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.

실시예 및 비교예를 살펴보면, 제1단계에서 첨가하는 유황량이 증가할수록 분산성(Payne Effect)은 좋아진다는 것을 알 수 있다. 한편, 가류 고무의 물성은 제1단계에서 첨가하는 유황량과는 상관성이 없다는 것을 알 수 있다.Looking at Examples and Comparative Examples, it can be seen that the payne effect improves as the amount of sulfur added in the first step increases. On the other hand, it can be seen that the physical properties of the vulcanized rubber have no correlation with the amount of sulfur added in the first step.

실시예 1 내지 3 및 비교예 2 내지 5를 살펴보면, 제1단계에서 첨가하는 유황량이 증가할수록 Scorch time 및 Cure time이 짧아진다는 것을 알 수 있다.Looking at Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 5, it can be seen that the scorch time and cure time are shortened as the amount of sulfur added in the first step increases.

따라서, 공정 중의 시트 상태, Scorch time, Cure time 등의 가공성을 고려할 때, 본 발명의 일 구현예에 따른 실시예가 비교예보다 우수하다는 것을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that the example according to one embodiment of the present invention is superior to the comparative example when considering workability such as sheet state during processing, scorch time, and cure time.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments, those skilled in the art to variously modify and modify the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims of the present invention. You will understand that it can be changed.

10: 타이어
100: 트레드부
200: 사이드월부
300: 비드부
400: 카카스층
500: 비드 코어
600: 벨트층
700: 이너라이너
800: 캡플라이
10: tire
100: tread part
200: side wall
300: bead part
400: carcass layer
500: bead core
600: belt layer
700: inner liner
800: cap ply

Claims (9)

원료 고무 100 중량부, 필러 90 내지 140 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준) 및 가류제 0.01 내지 0.2 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준)를 혼합하는 제1단계; 및
상기 제1단계의 결과물에, 가류제 1.8 내지 9.99 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준) 및 가류촉진제 0.5 내지 4.0 중량부(상기 원료 고무 100 중량부 기준)를 혼합하는 제2단계;를 포함하는 타이어 고무 조성물 제조 방법.
A first step of mixing 100 parts by weight of raw rubber, 90 to 140 parts by weight of filler (based on 100 parts by weight of the raw rubber) and 0.01 to 0.2 parts by weight of a vulcanizing agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber); and
A second step of mixing 1.8 to 9.99 parts by weight of a vulcanization agent (based on 100 parts by weight of the raw rubber) and 0.5 to 4.0 parts by weight of a vulcanization accelerator (based on 100 parts by weight of the raw rubber) with the product of the first step; A method for producing a tire rubber composition.
제1항에 있어서,
상기 원료 고무가 스티렌 부타디엔 고무 및 부타디엔 고무를 포함하는, 타이어 고무 조성물 제조 방법.
According to claim 1,
A method for producing a tire rubber composition, wherein the raw material rubber comprises styrene butadiene rubber and butadiene rubber.
제1항에 있어서,
상기 필러가 카본블랙 및 실리카를 포함하는, 타이어 고무 조성물 제조 방법.
According to claim 1,
A method for producing a tire rubber composition, wherein the filler comprises carbon black and silica.
제3항에 있어서,
상기 실리카 함량이 카본블랙 함량의 20 내지 30배인, 타이어 고무 조성물 제조 방법.
According to claim 3,
A method for producing a tire rubber composition, wherein the silica content is 20 to 30 times the carbon black content.
제1항에 있어서,
상기 제1단계가 커플링제를 더 추가하여 혼합하는 단계인, 타이어 고무 조성물 제조 방법.
According to claim 1,
The method of manufacturing a tire rubber composition, wherein the first step is a step of adding and mixing a coupling agent.
제1항에 있어서,
상기 제1단계가 가류촉진조제, 연화제, 노화방지제, 분산제, 또는 이들의 임의의 조합을 더 추가하여 혼합하는 단계인, 타이어 고무 조성물 제조 방법.
According to claim 1,
Wherein the first step is a step of adding and mixing a vulcanization accelerator, a softener, an anti-aging agent, a dispersant, or any combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 제2단계에서 상기 가류촉진제가 술펜아미드계 가류촉진제, 구아니딘계 가류촉진제, 디티오카르밤산계 가류촉진제 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 타이어 고무 조성물 제조 방법.
According to claim 1,
In the second step, the vulcanization accelerator includes a sulfenamide-based vulcanization accelerator, a guanidine-based vulcanization accelerator, a dithiocarbamic acid-based vulcanization accelerator, or any combination thereof.
제1항에 있어서,
상기 타이어 고무 조성물 제조 방법으로 제조된 타이어 트레드 고무 조성물.
According to claim 1,
A tire tread rubber composition prepared by the method for preparing the tire rubber composition.
제8항의 타이어 트레드 고무 조성물로 제조된 타이어.
A tire made of the tire tread rubber composition of claim 8.
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