KR100245519B1 - 고무 보강재용 아라미드-폴리에스터 복합섬유 코드 - Google Patents

고무 보강재용 아라미드-폴리에스터 복합섬유 코드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 타이어의 카카스 플라이(carcass ply), 캡 플라이(cap ply) 및 벨트 뿐만 아니라 전선 피복용 고무등의 보강재로 사용되는 우수한 구조안정성과 접착성을 갖는 아라미드와 폴리에스터로 구성된 섬유코드에 관한 것이다.

Description

고무 보강재용 아라미드-폴리에스터 복합섬유 코드
제1도는 종래의 섬유코드 구조를 나타낸 사시도.
제2도는 본 발명의 섬유코드의 구조를 나타낸 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 폴리에스터 플라이 2 : 아라미드 플라이
본 발명은 타이어의 카카스 플라이(carcass ply), 캡 플라이(cap ply) 및 벨트 뿐만 아니라 전선피복용 고무등의 보강재로 사용되는 우수한 구조안정성과 접착성을 갖는 아라미드와 폴리에스터(polyester)로 구성된 섬유코드에 관한 것이다.
최근에 승용차의 고급화로 고속주행을 함에 따라 타이어의 고속주행 안정성 및 고내구성능이 매우 중요시 되고 있으며 이들 성능은 특히 저 편평비를 가지는 타이어에 있어서 더욱 중요시 되고 있고, 또한 타이어의 주요 외관불량 중의 하나인 사이드 월 인댄테이션(indentation)은 소비자의 불안감을 증폭시키고 있다. 이러한 타이어 성능들은 타이어 카카스 플라이의 섬유코드에 의해 매우 크게 변화되므로 상기 타이어 성능을 향상시킬 수 있는 카카스 플라이의 섬유 코드를 적용하는 것이 요구되고 있다.
일반적으로, 승용차용 타이어의 카카스 플라이에 사용되는 섬유코드로는 폴리에스터, 아라미드, 나일론, 레이온 등의 섬유 코드가 있다. 이러한 기존의 섬유코드들은 각기 장단점을 가지고 있는데, 이를 열거하면 다음과 같다. 나일론 코드의 경우 강력 및 접착력은 우수하나 구조안정성이 매우 불안정하여 근래에는 승용차용 타이어의 카카스 플라이에 거의 적용되지 않고 있으며 특수용도로만 적용되고 있다. 레이온 코드는 구조안정성 및 접착력은 우수하나 수분에 매우 민감하여 수분에 노출시 강력이 크게 하락하고 구조안정성이 매우 하락하므로 공정성이 좋지 않고, 또한 코드 제조공정시 공해물질이 발생하여 환경을 오염시키고 있어 최근 점차 그 사용량이 즐어들고 있다. 아라미드 코드는 타이어에 적용되는 섬유코드중에서는 구조안정성 및 강력이 가장 우수하나 고무와의 접착력이 약한 치명적인 단점이 있어 아직 타이어의 카카스 플라이에 적용하는 것이 일반화 되지 않고 있다. 폴리에스터 코드는 구조안정성이 비교적 우수하고 적절한 강력 및 접착력을 가지고 있어 승용차용 타이어 카카스 플라이의 섬유코드로서 가장 널리 적용되고 있다, 그러나, 폴리에스터 코드는 아라미드 코드 및 레이온 코드에 비해서는 구조안정성이 불리하여 타이어 외관불량인 사이드월 인댄테이션, 고속주행안정성 및 내구력 측면에 있어서는 불리하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선한 것으로, 이하 첨부된 도면을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 승용차용 타이어의 카카스 플라이에 사용되고 있는 폴리에스터 코드(제1도에 도시됨)와 아라미드 코드가 가지는 특성을 보완한 것으로, 제2도에 도시된 바와 같이, 폴리에스터 플라이와 아라미드 플라이를 서로 꼬아 하나의 케이블(즉, 코드)을 형성하는 폴리에스터-아라미드 복합섬유코드에 관한 것이다.
아라미드 코드의 경우 구조안정성이 매우 우수하나 접착력이 약하여 장기 주행시 접착력 하락에 의한 사고가 우려되며, 폴리에스터 코드의 경우 적절한 접착성능을 가지고 있으나 아라미드 코드에 비해 구조안정성이 불리하다. 따라서, 본 발명의 섬유코드는 상기 두 가지 재질의 플라이가 꼬여 하나의 코드를 이루므로써 기존의 두 섬유코드가 가지는 특성을 보완할 수 있다. 즉 타이어의 고속주행 안정성, 내구력 및 사이드월 인댄테이션에 영향을 미치는 구조안정성은 모듈러스가 큰 아라미드 플라이에 의해 모듈러스(modulus)가 상승되어 고속주행안정성, 내구성능, 사이드월 인댄테이션이 우수해지며 접착특성은 접착력이 비교적 우수한 폴리에스터 플라이에 의해 유지된다.
본 발명에서는 500∼2,000 데니아의 아라미드 플라이와 500∼2,000 데니아의 폴리에스터 플라이가 적용될 수 있으며, 본 발명의 섬유코드는 아라미드 1 플라이와 폴리에스터 1플라이를 꼬와 만든 2플라이 코드, 아마리드 1플라이와 폴리에스터 2플라이를 꼬와 만든 3플라이 코드 또는 아라미드 2플라이와 폴리에스터 1 플라이를 꼬와 만든 3플라이 코드의 구조를 갖는다. 이때 꼬임수는 10∼50TPI(Twist Per Inch)가 바람직하다.
본 발명의 섬유코드는 폴리에스터로만 구성된 코드에 비해 강력이 우수하여 동일 코드밀도로 타이어의 카카스 플라이에 적용시 타이어 안전율을 높일 수 있으며, 만일 동일한 카카스 강도를 가진 타이어 제조시에는 코드의 사용 올수를 적게 할 수 있는 장점이 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
1000 데니아의 아라미드 플라이와 1000 데니아의 폴리에스터 플라이를 각각 1플라이씩 꼬와 만든 본 발명의 1000D/2P 복합섬유코드, 종래의 1000D/2P 폴리에스터코드 및 종래의 1000D/2P 아라미드코드에 대한 물성시험을 하였으며, 이에 대한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
[표 1]
Figure kpo00002
상기 물성시험에 사용된 섬유코드들을 승용차용 타이어 195/70R 14 규격의 카카스 플라이에 각각 적용하여 제조된 타이어들에 대하여 성능을 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[표 2]
Figure kpo00003
[실시예 2]
1000 데니아의 아라미드플라이 1개와 1000 데니아의 폴리에스터 플라이 2개를 꼬와 만든 본 발명의 1000D/3P 복합섬유 코드, 종래의 1000D/3P 폴리에스터 코드 및 종래의 1000D/3P 아라미드 코드에 대한 물성시험을 하였으며, 이에 대한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
[표 3]
Figure kpo00004
상기 물성시험에 사용된 섬유코드들을 승용차용 타이어 215/60R15 규격의 카카스 플라이에 각각 적용하여 제조된 타이어들에 대하여 성능을 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
[표 4]
Figure kpo00005
[실시예 3]
1000 데니아의 아라미드 플라이 1개와 1000 데니아의 폴리에스터 플라이 2개를 꼬와 만든 본 발명의 1000D/3P 복합섬유 코드, 종래의 1000D/3P 폴리에스터 코드 및 종래의 1000D/3P 아라미드 코드를 동일한 타이어 카카스 강도로 승용차용 타이어 215/60R15 규격의 카카스 플라이에 각각 적용하여 제조한 타이어들에 대하여 성능을 시험하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
[표 5]
Figure kpo00006
상기 표 2 및 표 4의 결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 섬유코드를 카카스 플라이에 적용하여 제조된 타이어는 종래의 폴리에스터 코드를 적용한 경우에 비해서 내굴성능, 고속주행안정성 및 사이드월 인댄테이션이 우수하며, 종래의 아라미드 코드를 적용한 경우에 비해서 내구력 및 접착성능은 우수하고 기타 성능은 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한, 상기 표 5의 결과에서 알 수 있듯이, 동일한 카카스 강도로 사용할 때 본 발명의 섬유코드를 카카스 플라이에 적용하여 제조된 타이어가 전반적으로 우수한 성능을 나타내었다.
또한, 본 발명의 섬유코드는 타이어의 캡 플라이와 벨트, 전선피복용 고무등에 적용할 경우에도 상기한 바와 같이 우수한 구조안정성과 접착성을 나타냄을 알 수 있었다.

Claims (2)

  1. 500∼2,000 데니아의 아라미드 플라이와 500∼2,000 데니아의 폴리에스터 플라이를 서로 꼬아 케이블로 제조한 고무 보강재료 복합 섬유코드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 아라미드 1플라이와 상기 폴리에스터 1플라이, 상기 아라미드 1플라이와 상기 폴리에스터 2플라이 또는 상기 아라미드 2플라이와 상기 폴리에스터 1플라이로 구성된 섬유코드.
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