[go: up one dir, main page]

KR102818100B1 - Rubber composition for tire tread and tire comprising the same - Google Patents

Rubber composition for tire tread and tire comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102818100B1
KR102818100B1 KR1020230093015A KR20230093015A KR102818100B1 KR 102818100 B1 KR102818100 B1 KR 102818100B1 KR 1020230093015 A KR1020230093015 A KR 1020230093015A KR 20230093015 A KR20230093015 A KR 20230093015A KR 102818100 B1 KR102818100 B1 KR 102818100B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber
tire
rubber composition
weight
tire tread
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020230093015A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20250012885A (en
Inventor
서정민
Original Assignee
금호타이어 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금호타이어 주식회사 filed Critical 금호타이어 주식회사
Priority to KR1020230093015A priority Critical patent/KR102818100B1/en
Publication of KR20250012885A publication Critical patent/KR20250012885A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102818100B1 publication Critical patent/KR102818100B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/37—Thiols
    • C08K5/372—Sulfides, e.g. R-(S)x-R'
    • C08K5/3725—Sulfides, e.g. R-(S)x-R' containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06—Copolymers with styrene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

본 발명은 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 포함하는 타이어을 개시한다. 본 발명의 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 포함하는 타이어에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되고, 타민 B1의 유도체인 티아민 다이설파이드가 고무와 반응하여 고무 가교 결합도(Crosslinking density) 및 가교 분산도(Crosslinking dispersion) 향상을 통해 고무조성물의 제동 특성, 연비 특성, 핸들링 특성을 유지하면서, 내마모 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘한다.
<화학식1>
The present invention discloses a rubber composition for a tire tread and a tire comprising the same. According to the rubber composition for a tire tread and a tire comprising the same, thiamine disulfide, which is represented by the following chemical formula 1 and is a derivative of thiamine B1, reacts with rubber to improve the crosslinking density and crosslinking dispersion of the rubber, thereby exhibiting the effect of improving wear resistance while maintaining the braking characteristics, fuel efficiency characteristics, and handling characteristics of the rubber composition.
<Chemical formula 1>

Description

타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 포함하는 타이어 {Rubber composition for tire tread and tire comprising the same}Rubber composition for tire tread and tire comprising the same {Rubber composition for tire tread and tire comprising the same}

본 발명은 고무의 가교결합 수를 증가시켜 타이어의 내마모 성능을 향상시킬 수 있는 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a rubber composition for a tire tread capable of improving the wear resistance of a tire by increasing the number of cross-links of rubber, and to a tire comprising the same.

타이어 구조에서 지면과 직접적인 접촉이 일어나는 타이어 트레드 부위는 마모 성능, 연비 성능, 제동 성능이 우수하여야 하나, 이들 성능은 한가지 성능이 좋아지면 다른 성능이 하락하는 트레이드-오프(Trade-off) 관계로 이루어져 있다. The tire tread area, which comes into direct contact with the ground in the tire structure, must have excellent wear performance, fuel efficiency, and braking performance, but these performances are in a trade-off relationship where if one performance improves, the other performance decreases.

타이어 트레드 컴파운드에 사용되는 다양한 첨가제 중에서 내마모성 및 인장강도를 향상시키기 위해 사용하는 보강충진제는 통상적으로 카본블랙(carbon black)이 사용되어 왔으나, 타이어의 특성 중 연비 및 젖은 노면 제동성능 개선이 중요한 이슈로 부각되면서 실리카의 사용량이 매우 증가하는 추세이다.Among the various additives used in tire tread compounds, carbon black has been commonly used as a reinforcing filler to improve wear resistance and tensile strength, but as fuel efficiency and wet road braking performance have emerged as important issues among tire characteristics, the use of silica is increasing significantly.

그러나 카본블랙이나 실리카 등의 보강성 충진제의 첨가량을 많게 할 경우 제동 및 핸들링시 그립성능은 향상시키는 반면, 지속적인 발열 증대로 인해 주행 중 타이어의 내구 성능 및 마모 성능은 현저하게 저하되는 단점이 있다.However, if the amount of reinforcing filler such as carbon black or silica is increased, the grip performance during braking and handling is improved, but there is a disadvantage in that the durability and wear performance of the tire during driving are significantly reduced due to the continuous increase in heat generation.

이에 더불어 현재 친환경 이슈가 대두되면서 자동차 시장은 전기차 개발 및 수요가 꾸준히 증가되는 추세이며, 전기차 배터리 무게로 인해 타이어 내마모성 향상도 크게 요구되는 상황이기에, 고무 가교 밀도를 높여 내마모 성능을 향상시키기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다.In addition, as environmental issues are emerging, the automobile market is experiencing a steady increase in the development and demand for electric vehicles, and as the weight of electric vehicle batteries greatly increases the need for improved tire wear resistance, much research has been conducted to improve wear resistance by increasing the rubber cross-linking density.

이러한 각종 연구 중에서 일본 공개특허공보 JP2010-18691에는 실리카 배합 디엔계 고무 조성물에 다관능기 함유 디설파이드 화합물을 혼합하여 구름저항성 및 내마모성 개선되는 고무 조성물을 개시하고 있다. 그러나 이러한 고무 조성물의 경우 동적피로성이 저하되는 문제가 있었다. Among these various studies, Japanese Patent Publication JP2010-18691 discloses a rubber composition having improved cloud resistance and wear resistance by mixing a multifunctional group-containing disulfide compound into a silica-containing diene rubber composition. However, this rubber composition had a problem of reduced dynamic fatigue resistance.

또한, 한국 공개특허공보 10-2016-0024195에는 벤질 사이클릭 테트라설파이드(Benzyl Cyclic Tetra sulfide) 구조를 가지는 화합물과 카다놀을 기초로 한 폴리설파이드(Cardanol based Polysulfide) 구조를 가지는 화합물이 1:9 내지 9:1의 중량비로 혼합된 개질된 유기가황제를 포함하여 공정성 향상, 마모 및 연비 등을 향상시키는 고무 조성물을 개시하고 있다. 그러나 이런 고무 조성물의 경우 일반 디설파이드를 완전 대체하였고, 카다놀 기초로 인해 물성 및 젖은 노면 제동 특성이 하락하는 문제점을 가지고 있었다. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2016-0024195 discloses a rubber composition including a modified organic vulcanizing agent in which a compound having a benzyl cyclic tetrasulfide structure and a compound having a cardanol-based polysulfide structure are mixed in a weight ratio of 1:9 to 9:1 to improve processability, wear, and fuel efficiency. However, this rubber composition completely replaced general disulfides, and had problems in that physical properties and wet road braking characteristics deteriorated due to the cardanol base.

따라서, 타이어 젖은 노면 제동 및 기타 타이어 성능은 유지하면서 내마모성을 향상시키는 타이어가 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for tires that improve wear resistance while maintaining wet road braking and other tire performance.

일본 공개특허공보 제2010-18691호Japanese Patent Publication No. 2010-18691 한국 공개특허공보 제10-2016-0024195호Korean Patent Publication No. 10-2016-0024195

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 비타민 B1 (Vitamin B1)의 유도체인 티아민 다이설파이드(Thiamine disulfide)를 첨가제로 사용함으로써, 타이어 트레드 고무조성물의 가교 결합도 및 가교 분산도를 증가시켜 제동 및 연비 성능을 유지시키면서 내마모 성능을 향상시킨 타이어 트레드 고무조성물 및 이에 의한 타이어를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a tire tread rubber composition and a tire made thereof which improves wear resistance while maintaining braking and fuel efficiency performance by increasing the degree of crosslinking and crosslinking dispersion of the tire tread rubber composition by using thiamine disulfide, a derivative of vitamin B1, as an additive.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 원료고무, 실리카, 카본블랙 및 첨가제를 포함하되, 상기 첨가제는 하기 화학식 1로 표시되고, 비타민 B1의 유도체인 티아민 다이설파이드 화합물을 포함하는 타이어 트레드용 고무조성물을 제공한다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a rubber composition for a tire tread, which comprises raw rubber, silica, carbon black, and an additive, wherein the additive is represented by the following chemical formula 1 and comprises a thiamine disulfide compound, which is a derivative of vitamin B1.

<화학식1><Chemical formula 1>

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 타이어 트레드용 고무조성물은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여, 상기 첨가제 1~5 중량부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the rubber composition for the tire tread may contain 1 to 5 parts by weight of the additive per 100 parts by weight of the raw rubber.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 원료고무는 천연고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 부틸 고무, 유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(E-SBR), 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무(S-SBR), 에피클로로히드린 고무, 니트릴 고무, 우레탄 고무, 불소 고무, 실리콘 고무 및 스티렌에틸렌부타디엔 공중합체 고무로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the raw material rubber may be at least one selected from the group consisting of natural rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, emulsion polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), solution polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR), epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, urethane rubber, fluorine rubber, silicone rubber, and styrene ethylene butadiene copolymer rubber.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 타이어 트레드용 고무조성물은 상기 원료고무 100 중량부에 대하여, 상기 실리카 50~150 중량부 및 상기 카본블랙 1~10 중량부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the rubber composition for the tire tread may contain 50 to 150 parts by weight of the silica and 1 to 10 parts by weight of the carbon black, based on 100 parts by weight of the raw rubber.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 상기 타이어 트레드용 고무조성물을 포함하는 타이어를 제공한다.In order to solve the above-described technical problem, the present invention provides a tire including the rubber composition for a tire tread.

본 발명의 타이어 트레드용 고무조성물 및 이를 포함하는 타이어에 따르면, 티아민 다이설파이드가 고무와 반응하여 고무 가교 결합도(Crosslinking density) 및 가교 분산도(Crosslinking dispersion) 향상을 통해 고무조성물의 제동 특성, 연비 특성, 핸들링 특성은 유지하면서 내마모 성능은 향상시킬 수 있는 효과를 발휘한다.According to the rubber composition for a tire tread of the present invention and a tire comprising the same, thiamine disulfide reacts with rubber to improve the crosslinking density and crosslinking dispersion of the rubber, thereby improving the wear resistance performance while maintaining the braking characteristics, fuel efficiency characteristics, and handling characteristics of the rubber composition.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The technical terms used in the present invention should be interpreted as having a meaning generally understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined to have a different meaning in the present invention, and should not be interpreted in an overly comprehensive meaning or an overly narrow meaning.

또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다.In addition, when technical terms used in the present invention are incorrect technical terms that do not accurately express the idea of the present invention, they should be replaced with technical terms that can be correctly understood by those skilled in the art.

또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or according to the context, and should not be interpreted in an excessively narrow sense.

아울러, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는데, 예를 들어 '구성된다' 또는 '포함한다' 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the singular expressions used in the present invention include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. For example, terms such as 'consist of' or 'include' should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the invention, and should be construed to mean that some of the components or some of the steps may not be included, or may further include additional components or steps.

본 발명은 원료고무, 실리카, 카본블랙 및 첨가제를 포함하되, 상기 첨가제는 하기 화학식 1로 표시되고, 비타민 B1의 유도체인 티아민 다이설파이드 화합물을 포함하는 타이어 트레드용 고무조성물인 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized by being a rubber composition for a tire tread, comprising raw rubber, silica, carbon black, and an additive, wherein the additive is represented by the following chemical formula 1 and comprises a thiamine disulfide compound, which is a derivative of vitamin B1.

<화학식1><Chemical formula 1>

상기 타이민 다이설파이드 첨가제는 아래 반응식 1에서 볼 수 있듯이, 고무 배합시 고온의 열에 의해 다이설파이드 결합이 끊어져 생긴 설퍼 라디칼이 고무 사슬 간의 C-C 결합을 생성시킨다.As can be seen in the reaction scheme 1 below, the above-mentioned thymine disulfide additive generates a sulfur radical when the disulfide bond is broken by high temperature heat during rubber compounding, thereby generating a C-C bond between the rubber chains.

<반응식1><Reaction Formula 1>

상기 원료고무는 천연고무, 합성고무 또는 이들의 혼합물일 수 있는데, 여기서 합성고무는 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 부틸 고무, 유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(E-SBR), 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무(S-SBR), 에피클로로히드린 고무, 니트릴 고무, 우레탄 고무, 불소 고무, 실리콘 고무, 스티렌에틸렌부타디엔 공중합체 고무 등을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.The above raw material rubber may be natural rubber, synthetic rubber, or a mixture thereof, wherein the synthetic rubber is not particularly limited, and may be at least one selected from the group including, for example, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, emulsion polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), solution polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR), epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, urethane rubber, fluorine rubber, silicone rubber, styrene-ethylene-butadiene copolymer rubber, and the like.

한편, 상기 실리카는 원료고무 100 중량부에 대하여, 50 내지 150 중량부를 사용할 수 있는데, 만일 실리카가 50 중량부 미만이면 일반적으로 원하는 트레드 고무조성물 특성을 만족할 수 없으며, 150 중량부를 초과하면 원료고무와 분산성이 하락하여 타이어 고무에 적용하기 어려울 수 있다.Meanwhile, the silica can be used in an amount of 50 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of raw rubber. If the silica is less than 50 parts by weight, the desired tread rubber composition characteristics generally cannot be satisfied, and if it exceeds 150 parts by weight, the dispersibility with the raw rubber decreases, making it difficult to apply to tire rubber.

상기 실리카는 바람직하게는, BET 표면적이 100~300 m2/g인 것을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The above silica may preferably have a BET surface area of 100 to 300 m 2 /g, but is not limited thereto.

한편, 상기 카본블랙은 원료고무 100 중량부에 대하여, 1~10 중량부를 사용할 수 있는데, 만일 카본블랙이 1 중량부 미만이면 일반적으로 원하는 트레드 고무조성물의 특성을 만족할 수 없으며, 10 중량부를 초과하면 내구성과 내마모성 등과 같은 타이어의 기계적 특성이 하락될 수 있다.Meanwhile, the carbon black may be used in an amount of 1 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of raw rubber. If the carbon black is less than 1 part by weight, the desired tread rubber composition properties generally cannot be satisfied, and if it exceeds 10 parts by weight, the mechanical properties of the tire, such as durability and wear resistance, may deteriorate.

상기 카본블랙은 비표면적 140 m2/g 이하, 바람직하게는 20~140 m2/g의 입자를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The above carbon black has a specific surface area of 140 m 2 /g or less, preferably Particles of 20 to 140 m 2 /g can be used, but are not limited thereto.

아울러, 상기 티아민 다이설파이드 첨가제는 원료고무 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부를 사용하여, 원료고무와 보강성 충진제(실리카, 카본)의 균일한 배합이 용이하도록 하며, 이를 첨가하지 아니한 고무조성물 대비 인장물성, 제동력, 핸들링, 연비 특성을 동일하게 유지하며 내마모성능의 향상을 도모할 수 있는데, 만일 1 중량부 미만이면, 성능 향상이 어려울 수 있고, 반대로 5 중량부를 초과하면 고무 점도가 상승되어 내피로도 특성이 하락될 수 있다.In addition, the thiamine disulfide additive is used in an amount of 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the raw rubber, to facilitate uniform mixing of the raw rubber and reinforcing filler (silica, carbon), and to maintain the tensile properties, braking force, handling, and fuel efficiency characteristics the same as those of a rubber composition not containing the thiamine disulfide additive, while improving wear resistance. However, if it is less than 1 part by weight, it may be difficult to improve performance, and conversely, if it exceeds 5 parts by weight, the rubber viscosity may increase, which may result in a decrease in fatigue resistance characteristics.

상술한 고무조성물로 트레드 고무를 제조할 수 있으며, 이러한 트레드 고무를 사용하는 타이어를 통상의 타이어 제조공정에 따라 제조할 수 있다.Tread rubber can be manufactured using the above-described rubber composition, and a tire using such tread rubber can be manufactured according to a conventional tire manufacturing process.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 실험예에 의하여 보다 구체적으로 설명한다. 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 실시하기 위한 예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described more specifically by the following examples and experimental examples. The following examples and experimental examples are merely examples for implementing the present invention and are not intended to limit the protection scope of the present invention.

<실시예 및 비교예><Examples and Comparative Examples>

본 발명에 따르는 실시예와 종래의 비교예를 아래 표 1(단위: 중량부)에서와 같은 조성으로 혼합하고 압출하여 타이어 트레드 고무를 제조하였다.An example according to the present invention and a conventional comparative example were mixed and extruded in a composition as shown in Table 1 below (unit: parts by weight) to manufacture tire tread rubber.

항목item 비교예1Comparative Example 1 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 원료고무(SBR/BR)Raw rubber (SBR/BR) 70/3070/30 70/3070/30 70/3070/30 70/3070/30 70/3070/30 70/3070/30 실리카Silica 100100 100100 100100 100100 100100 100100 실란Silan 1010 1010 1010 1010 1010 1010 카본블랙Carbon black 55 55 55 55 55 55 첨가제Additives 00 0.50.5 11 33 55 88 스테아린산Stearic acid 22 22 22 22 22 22 산화아연Zinc oxide 33 33 33 33 33 33 노화방지제Anti-aging agent 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 2.52.5 유황brimstone 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 1.51.5 가황촉진제Vulcanization accelerator 22 22 22 22 22 22

1) SBR : 스티렌 함량 25%, 부타디엔 함량 63%1) SBR: 25% styrene content, 63% butadiene content

2) BR : 하이-시스 폴리부타디엔 고무2) BR: High-Sis Polybutadiene Rubber

3) 실리카 : 질소흡착 비표면적이 200㎡/g인 실리카3) Silica: Silica with a nitrogen adsorption surface area of 200㎡/g

4) 실란 : 비스-(트리에톡시실릴-프로필)-테트라설파이드(TESPT, 제품명 : Si-69)4) Silane: Bis-(triethoxysilyl-propyl)-tetrasulfide (TESPT, product name: Si-69)

5) 카본블랙 : DBP 표면적이 100㎡/g인 카본블랙5) Carbon black: Carbon black with a DBP surface area of 100㎡/g

6) 첨가제 : 티아민 다이설파이드6) Additive: Thiamine disulfide

7) 노화방지제 : N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-P-페닐렌디아민(KUMANOX 13)7) Anti-aging agent: N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-P-phenylenediamine (KUMANOX 13)

8) 유황 : 오일 1% 처리 유황8) Sulfur: 1% oil treated sulfur

9) 가황촉진제 : N-사이클로헥실-2-벤조티아졸-설픈아마이드 (CBS)9) Vulcanization accelerator: N-cyclohexyl-2-benzothiazole-sulfonamide (CBS)

상기 표 1에서 제조한 각각의 고무시편에 대해 무니(Mooney)점도, 가공성(MDR), 인장물성(Tensile), 분산도(Payne Effect), 동적점탄성(DMA) 및 마모(DIN Abrasion)의 물성을 ASTM 관련규정에 의해 측정하고 ,그 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.For each rubber specimen manufactured in Table 1 above, the properties of Mooney viscosity, processability (MDR), tensile properties (Tensile), dispersion (Payne Effect), dynamic viscoelasticity (DMA), and abrasion (DIN Abrasion) were measured according to ASTM related regulations, and the results are summarized in Table 2 below.

항목item 비교예1Comparative Example 1 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 무니점도Muni point too MV@125℃MV@125℃ 120120 120120 118118 119119 116116 106106 T05T05 18.818.8 19.719.7 19.519.5 20.120.1 18.918.9 15.115.1 MV@100℃MV@100℃ 140140 139139 138138 139139 136136 130130 가공성
(MDR)Processability
(MDR) TOQ(Max)TOQ(Max) 22.122.1 21.521.5 23.323.3 24.824.8 26.226.2 29.929.9 TOQ(Min)TOQ(Min) 4.14.1 4.04.0 4.84.8 5.35.3 5.95.9 6.96.9 인장물성Tensile properties 경도hardness 7979 7777 7878 7979 8080 8383 M300%M300% 134134 130130 136136 137137 138138 155155 T.ST.S 241241 248248 240240 236236 225225 189189 E.BE.B 352352 359359 366366 340340 333333 291291 DMADMA TgTg -25-25 -25-25 -25-25 -26-26 -26-26 -26-26 Tanδ@0℃Tanδ@0℃ 0.3160.316 0.3190.319 0.3180.318 0.3220.322 0.3140.314 0.3000.300 Tanδ@60℃Tanδ@60℃ 0.1180.118 0.1200.120 0.1120.112 0.1150.115 0.1130.113 0.1220.122 마모Wear and tear Loss(g)Loss(g) 0.1360.136 0.1330.133 0.1300.130 0.1220.122 0.1140.114 0.1350.135 IndexIndex 100100 102102 106106 110110 116116 101101

상기 표 2를 참고하면, 실시예2,3,4에 의한 타이어 트레드 고무가 비교예 1과 비교하여 무니점도, 인장물성, 제동 및 연비 특성 유사함과 동시에, 가교 밀도를 나타내는 가공성(MDR)이 향상되며 마모 특성도 향상됨을 알 수 있고, 실시예 2 내지 4를 비교하였을 때 첨가제 함량이 증가할수록 마모 특성이 향상됨을 확인할 수 있다.Referring to Table 2 above, it can be seen that the tire tread rubber according to Examples 2, 3, and 4 has similar Mooney viscosity, tensile properties, braking, and fuel efficiency characteristics compared to Comparative Example 1, while the processability (MDR) indicating the crosslinking density is improved and the wear characteristics are also improved. In addition, when Examples 2 to 4 are compared, it can be confirmed that the wear characteristics are improved as the additive content increases.

또한 실시예 1에서 볼 수 있듯이, 첨가제 함량이 1 중량부 미만이면 내마모 성능의 향상이 어렵고, 5 중량부를 초과하면 인장물성이 급격히 상승하며, 내마모 성능이 반감되는 것을 확인할 수 있다.In addition, as can be seen in Example 1, when the additive content is less than 1 part by weight, it is difficult to improve the wear resistance performance, and when it exceeds 5 parts by weight, the tensile properties increase rapidly and the wear resistance performance is halved.

Claims (5)

원료고무, 실리카, 카본블랙 및 첨가제를 포함하되, 상기 첨가제는 하기 화학식 1로 표시되고, 비타민 B1의 유도체인 티아민 다이설파이드 화합물을 포함하는 타이어 트레드용 고무조성물.
<화학식1>

A rubber composition for a tire tread, comprising raw rubber, silica, carbon black and an additive, wherein the additive is represented by the following chemical formula 1 and comprises a thiamine disulfide compound, which is a derivative of vitamin B1.
<Chemical formula 1>

 제1항에 있어서, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여, 상기 첨가제 1~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.
A rubber composition for a tire tread, characterized in that, in claim 1, it contains 1 to 5 parts by weight of the additive per 100 parts by weight of the raw rubber.
 제1항에 있어서, 상기 원료고무는 천연고무, 스티렌부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 부틸 고무, 유화 중합 스티렌 부타디엔 고무(E-SBR), 용액 중합 스티렌 부타디엔 고무(S-SBR), 에피클로로히드린 고무, 니트릴 고무, 우레탄 고무, 불소 고무, 실리콘 고무 및 스티렌에틸렌부타디엔 공중합체 고무로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.
A rubber composition for a tire tread, characterized in that in claim 1, the raw rubber is at least one selected from the group consisting of natural rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, emulsion polymerized styrene butadiene rubber (E-SBR), solution polymerized styrene butadiene rubber (S-SBR), epichlorohydrin rubber, nitrile rubber, urethane rubber, fluorine rubber, silicone rubber, and styrene ethylene butadiene copolymer rubber.
 제1항에 있어서, 상기 원료고무 100 중량부에 대하여, 상기 실리카 50~150 중량부 및 상기 카본블랙 1~10 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 타이어 트레드용 고무조성물.
A rubber composition for a tire tread, characterized in that, in claim 1, it contains 50 to 150 parts by weight of the silica and 1 to 10 parts by weight of the carbon black with respect to 100 parts by weight of the raw rubber.
 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 타이어 트레드 고무조성물을 포함하는 타이어.A tire comprising a tire tread rubber composition according to any one of claims 1 to 4.
KR1020230093015A 2023-07-18 2023-07-18 Rubber composition for tire tread and tire comprising the same Active KR102818100B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230093015A KR102818100B1 (en) 2023-07-18 2023-07-18 Rubber composition for tire tread and tire comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230093015A KR102818100B1 (en) 2023-07-18 2023-07-18 Rubber composition for tire tread and tire comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20250012885A KR20250012885A (en) 2025-01-31
KR102818100B1 true KR102818100B1 (en) 2025-06-11

Family

ID=94385945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230093015A Active KR102818100B1 (en) 2023-07-18 2023-07-18 Rubber composition for tire tread and tire comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102818100B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11766892B2 (en) 2020-12-18 2023-09-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire tread formulation

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6350807B1 (en) * 1999-08-18 2002-02-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Silica-reinforced tire tread rubber
EP1379586B1 (en) * 2001-03-12 2007-02-28 Société de Technologie Michelin Rubber composition for tyre running tread
KR100531636B1 (en) * 2003-06-27 2005-11-29 한국타이어 주식회사 Rubber composition for tire tread
KR100932063B1 (en) * 2008-04-22 2009-12-15 금호타이어 주식회사 Rubber composition for tire tread
JP5347353B2 (en) 2008-07-10 2013-11-20 横浜ゴム株式会社 Method for producing silica-containing diene rubber composition
US9353248B2 (en) * 2011-04-08 2016-05-31 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber composition for use in tire treads and pneumatic tire using the same
KR101609613B1 (en) 2014-08-25 2016-04-07 넥센타이어 주식회사 Rubber compound having organic vulcanizate improved dynamic fatigue property for tire and tire manufactured thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11766892B2 (en) 2020-12-18 2023-09-26 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire tread formulation

Also Published As

Publication number Publication date
KR20250012885A (en) 2025-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3434722A1 (en) Winter tire
EP3342815A1 (en) Tire
CN1203115C (en) Rubber composition for tire tread and pneumatic tire using the same
CN102382335B (en) Rubber composition for clinch, chafer or sidewall, and pneumatic tire
EP3567076A1 (en) Vulcanized rubber composition and pneumatic tire
KR101442213B1 (en) Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same
CN111032762A (en) Rubber composition and tire
JP5213369B2 (en) Rubber composition for cap tread of studless tire and studless tire
KR101127069B1 (en) Rubber composition for tire and tire manufactured by the same
KR102818100B1 (en) Rubber composition for tire tread and tire comprising the same
KR100869256B1 (en) Tire Tread Rubber Composition
KR100897435B1 (en) Rubber composition for tire tread
US20240417550A1 (en) Rubber compositions
KR20180015361A (en) Rubber composition for tire
CN107936313B (en) Rubber composition for studless tire and studless tire
KR102879237B1 (en) Rubber compositions, rubber products and tires
KR101006194B1 (en) Rubber composition for tire tread
JP5787694B2 (en) Rubber composition for tread of high performance tire and pneumatic tire using the same
JP4979055B2 (en) Rubber material, rubber composition using the same, and crosslinked rubber
KR100932063B1 (en) Rubber composition for tire tread
KR100815373B1 (en) Rubber composition for tire tread and tire using same
KR102612231B1 (en) Rubber composition for tire tread and tire manufactured by using the same
KR102615820B1 (en) A rubber composition for a tire belt
KR102777351B1 (en) Rubber composition for tire tread containing low-cis polybutadiene rubber and tire manufactured by using the same
US20240343066A1 (en) Rubber compositions

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20230718

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20230718

Comment text: Patent Application

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20250522

PG1601 Publication of registration