KR0142302B1 - 스틸코드 고무제품의 보강방법 - Google Patents

스틸코드 고무제품의 보강방법

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KR0142302B1 KR1019930002012A KR930002012A KR0142302B1 KR 0142302 B1 KR0142302 B1 KR 0142302B1 KR 1019930002012 A KR1019930002012 A KR 1019930002012A KR 930002012 A KR930002012 A KR 930002012A KR 0142302 B1 KR0142302 B1 KR 0142302B1
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Abstract

스틸코드를 보강하는 고무제품에서 스틸코드를 중심으로 상측과 하측에 각기 다른 기계적 특성을 갖는 배합고무를 입혀서 고무제품의 내구성과 재생성을 개량 향상시키고져 한 것이다.

Description

스틸코드 고무제품의 보강방법
제 1도는 타이어의 종단면,
제 2도는 타이어 카카스부의 확대 단면도이다.
*도면중 주요 부호에 대한 설명*
5…카카스부, 5A…카카스부 내측,
5B…카카스부 외측.
본 발명에서는 고무제품의 보강재로 사용되는 스틸코드를 감싸는 상층과 하층 고무의 물성을 달리 사용하여 고무 제품의 내구력 및 재생성을 향상시키기 위한 것이다.
일반적으로 트럭-버스용 래드알 타이어의 보강재료는 활동이 피복된 가는 강선을 타이어의 용도에 따라 강도를 감안하여 강선들을 일정한 형상을 갖도록 조합시킨 스틸코드를 사용한다. 스틸코드는 타이어의 용도에 따라 단위 쪽당 일정수의 스틸코드를 배열한 후 그 상하층에 타이어 종류나 용도에 따라 천연고무, 합성고무 혹은 천연고무와 합성고무를 일정한 비로 선택적으로 혼합한 고무에 카본블랙과 여러종류의 화학약품을 첨가하여 혼합한 배합고무를 일정 두께 입힌다. 고무가 입혀진 시트를 타이어의 크기에 맞도록 사각으로 절단하여 사용한다. 타이어의 벨트로 사용되는 시트는 일정한 각을 주어 절단하나 카카스로 사용되는 시트는 스틸코드를 중심으로 90도로 절단하여 사용한다. 카카스는 자동차의 하중을 지지하고, 타이어의 트레드와 자동차의 림 사이의 조향력을 전달해야 됨으로 다양한 변형과 응력을 받는다. 카카스 스틸코드는 타이어의 비드와 비드사이를 감싸고 있는 부분을 지칭한다. 카카스부는 다양한 변형과 응력을 받기 때문에 스틸코드와 구조 및 스틸코드에 입혀진 고무의 물성이 대단히 중요하다. 카카스 스틸코드는 지면과 접촉하는 트레드와 직각으로 위치되어지기 때문에 타이어가 주행시 스틸코드의 한쪽 즉, 내측부는 압축변형이 생기고, 외측부에서는 연장변형이 생긴다. 통상 타이어들의 카카스 스틸코드를 감싸는 고무의 조성은 안쪽과 바깥쪽 즉, 시트로 보면 상층과 하층 모두 동일하다. 장기간 타이어를 사용하면 카카스 스틸코드에 입혀진 내측과 외측의 고무에 받는 변형이 다르기 때문에 동일한 고무를 사용하면 즉, 고무물성이 같은 고무를 사용하면 타이어의 내구력을 하락시킬 수 있다. 특히 수차례 재생을 하여 사용하는 트럭-버스용 래디알 타이어에서는 특히 카카스 스틸코드와 고무사이의 접착 내구력이 중요하다. 통상 카카스 스틸코드에 입혀진 배합고무는 스틸코드를 구성하고 있는 황동이 입혀진 강선광선의 접착을 고려하여 가황촉진제의 종류와 양, 유황의 양 및 기타 첨가제의 종류 및 양을 선택하여 첨가한다.
황동과 고무사이의 접착은 가황촉진제의 종류 및 양, 유황의 함량, 산화아연, 스테아린 산의 함량 그리고 고무의 기계적 물성을 크게 좌우하는 카본블랙의 종류 및 양의 의해 좌우된다. 즉 배합고무의 조성에 따라 고무의 기계적 물성, 즉 경도, 모듀러스, 인장강도, 신율, 발열양등이 달라진다. 통산 카카스 코드를 감싸는 배합고무의 물성은 100% 모듀러스가 40-80㎏/㎠, 절단시 신율이 200-400%, 절단시 강도가 150∼350㎏/㎠, 변형시 발생되는 발열이 낮은 고무가 사용된다. 만약 상기 범위보다 100% 모듀러스가 낮고, 신율과 강도가 놓으면 발열이 증가되어 고무의 안정강도를 저하시킴으로 스틸코드을 감싸고 있는 고무와 스틸코드사이의 큰 전단력이 발생되어 스틸코드의 주위고무에서 파괴가 발생되기 때문에 타이어의 내구력을 저하시킨다.
반대로 상기 범위보다 100% 모듀러스가 높고, 인장강도 및 신율이 낮으면 고무의 인장강고가 충분치 않아 고무가 파괴되기 때문에 내구력 저하를 막을 수 없다.
본 발명은 타이어, 켄베이어 벨트, 동력 전송 벨트 및 타이밍 벨트와 같은 고무제품의 보강재로 사용되는 고탄소강 강선으로 조합된 스틸코드를 감싸는데 사용하는 고무제품에 관한 것이다.
타이어, 켄베이어 벨트, 동력 전송 벨트 및 타이밍 벨트 같은 제품은 강도유지를 위해 강성보강제를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명은 이들 제품중에서 대표적으로 타이어를 예를들어 설명한다. 본발명의 목적은 타이어의 측면부를 보강하기 위해 사용되는 카카스 스틸코드를 감싸는 배합고무의 물성을 상층과 하층을 다르게 사용하여 타이어의 내구력을 현전히 증가시키기 위한 것이다.
제1도면의 단면도에서 나타난바와 같이 타이어의 카카스 부(5)는 스틸코드를 중심으로 상층 내측(5A)과 하층 외측(5B)으로 되어 있다.
제2도는 카카스부의 확대단면도를 나타낸 것으로써 카카스의 내측(5A)과 외측(5B) 사이에 스틸코드(1)가 내재되어 있음을 알 수 있다. 본 발명은 카카스부의 변형에 적합하도록 내측고무와 외측고무의 물성이 다른 고무를 카카스 스틸코드에 입혀서 타이어의 내구력을 크게 향상시키기 위한 방법이다. 카카스부 중에서도 타이어가 노면과 접지하는 부분 및 자동차의 림에 접촉하는 부분은 변형이 크지 않다. 그러나 타이어의 측면부는 카카스 스틸코드의 중심부를 기준하여 타이어가 주행중에 내측은 압축응력과 변형을 받고, 외측은 연장응력과 변형을 받는다. 따라서 이에 적합한 기계적 물성을 갖는 고무를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 스틸코드로 보강하는 고무제품의 스틸코드를 중심으로 내측이나 외측중 어느 한 쪽을 외측에 100% 모듀러스 40-60㎏/㎠, 인장강도 150-250㎏/㎠, 신율 300-400% 기계적 물성을 갖는 배합고무를 사용하고, 다른 한쪽은 100% 모듀러스 60-80㎏/㎠, 인장강고 250-350㎏/㎠, 신율 200-300% 기계적 물성을 갖는 배합고무를 카카스 스틸코드를 감싸는 고무로 사용하여 타이어의 내구력을 현저히 향상시키는 방법이다. 이하 상층(외측)고무와 하층(내측)고무에 따른 기계적 물성의 예를 들면 다음과 같다.
표1. 배합고무의 조성 및 기계적 물성
상기 배합고무를 145℃에서 40분간 가황후 기계적 물성 평가.
2. 타이어 내구력 및 접착시험 결과
이상과 같은 본 발명방법으로 보장된 고무제품은 내구력 증가로 안전성이 보장되고 재생성이 향상되어 자원절약을 꾀할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 스틸코드를 사용하는 고무제품에 있어서 기계적 물성이 서로 다른 배합고무를 스틸코드를 중심으로 입힘을 특징으로 하는 스틸코드 고무제품 보강방법.
  2. 상층과 하층 중 어느 한쪽 배합고무는 기계적 물성이 100% 모듀러스 40-60㎏/㎠, 인장강도 150-250㎏/㎠, 신율 300-400%이고, 다른 한쪽의 배합고무는 기계적 물성이 100% 모듀러스 60-80㎏/㎠, 인장강도 250-350㎏/㎠, 신율 200-300%임을 특징으로 하는 스틸코드 고무제품 보강방법.
KR1019930002012A 1993-02-13 1993-02-13 스틸코드 고무제품의 보강방법 KR0142302B1 (ko)

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