KR100267623B1 - 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제2인너라이너와 제1인너라이너의 미가류 접착을 개선시켜 접속 부분이 벌어지는 것을 방지하고, 내공기 투과성 또한 향상된 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너로서, 제1인너라이너와 제2인너라이너로 이루어진 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너에 있어서, 제2인너라이너의 고무 성분의 조성이 천연 고무 8내지 14phr, 부틸 고무 86 내지 92phr로 이루어지는 것을 특징으로 하는 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너에 관한 것이다.
Description
본 발명은 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제2인너라이너와 제1인너라이너의 미가류 접착을 개선시켜 접속 부분이 벌어지는 것을 방지하고, 내공기 투과성 또한 향상된 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너에 관한 것이다.
타이어의 내부 구조를 살펴보면, 타이어의 내측으로부터, 타이어의 공기압을 유지시켜 주는 제2인너라이너, 제2인너라이너와 카카스층의 완충부로 작용하는 제1인너라이너 및 타이어의 몸체 역할을 하는 카카스층 등으로 이루어져 있다.
카카스에 사용되는 배합고무는 텍스타일과의 접착력을 유지하기 위하여 천연고무를 기본으로 하여 구성되며(통상 천연 고무와 스티렌-부타디엔 고무의 비는 60:40 내지 90:10이다), 제2인너라이너와 카카스층의 완충부로 작용하는 제1인너라이너는 카카스 토핑고무와의 접착력을 유지하기 위해 카카스 고무와 유사하게 천연 고무의 함량이 높은 고무 조성물로 이루어져 있다.
제2인너라이너의 경우, 종래에는 타이어의 공기압을 유지시킬 수 있도록 부틸 고무 60 내지 80phr, 천연 고무 20 내지 40phr을 함유하는 고무 조성물을 사용하였다. 타이어의 내공기 투과성을 향상시키기 위해서는 부틸 고무함량을 더욱 증가시켜야 하지만, 부틸 고무함량이 증가하게 되면 제1인너라이너와의 점착 및 접착력이 저하되어 타이어의 인너라이너의 접속 부분이 벌어지게 된다.
제1인너라이너와 제2인너라이너의 접속 부분의 구조를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1인너라이너와 제2인너라이너는 카카스층 아래에서 서로 맞붙어 있고, 이 끝부분은 제1인너라이너와 제2인너라이너가 맞붙은 다른 쪽 끝과 겹쳐져 있다. 겹쳐져서 접속되어 있는 부분은 카카스층 밑에 제1인너라이너, 그 아래에 제2인너라이너, 그 아래에 겹쳐져 접속되는 제1인너라이너, 그 아래에 제2인너라이너의 순서로 되어 있다. 겹쳐져서 접속되는 부분은 부틸 고무 함량이 높은 고무 조성물로된 제2인너라이너와 천연 고무 함량이 높은 고무 조성물로된 제1인너라이너로 구성되는데, 접속 부분이 벌어지는 곳은 겹쳐진 부분의 제2인너라이너와 제1인너라이너 사이에서 이다.
이러한 접속 부분이 벌어지는 것을 방지하기 위해, 종래의 기술에서는 부틸 고무함량이 높은 화합물의 경우 접속 부분에 접속 테이프를 사용하였으나, 이 경우 타이어 성형시 공정이 추가되어 생산성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 점착조제를 사용하는 방법이 있을 수 있는데, 이 경우에도 접속 부분이 벌어지는 현상을 개선시키지는 못한다. 즉, 부틸 화합물 100 중량부만을 사용하고, 각종 점착조제(쿠마론-인덴 수지, 페놀계 점착조제, 로진계 접착조제 등)를 사용하여 접속 부분이 벌어지는지를 관찰한 실험에서, 각기 다른 접착조제의 사용시에도 접속 부분이 벌어지는 현상이 방지되지는 않는데, 이 결과로 부틸이 다량 함유된 고무 조성물과 천연 고무가 다량 함유된 고무 조성물간의 미가류 상태에서의 점착력은 각종 점착조제 등에 의해서는 개선이 불가능하고, 고무-고무간의 상용성에 의해 크게 좌우된다는 것을 알 수 있다.
본 발명자들은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과, 제2인너라이너의 고무 성분의 조성이 천연 고무 8 내지 14phr, 부틸 고무 86 내지 92phr로 이루어질 경우, 제2인너라이너와 제1인너라이너의 미가류 접착이 개선되어 접속 부분의 벌어짐이 방지되고, 내공기 투과성도 향상된다는 것을 알게 되어 본 발명에 이르게 되었다.
이에 본 발명은 제2인너라이너와 제1인너라이너의 미가류 접착이 개선되어 접속 부분의 벌어짐이 방지되고, 내공기 투과성도 향상된 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
본 발명은 제1인너라이너와 제2인너라이너로 이루어진 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너에 있어서, 제2인너라이너의 고무 성분의 조성이 천연 고무 8 내지 14phr, 부틸 고무 86 내지 92phr로 이루어지는 것을 특징으로 하는 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너인 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 제2인너라이너의 고무 성분으로, 천연 고무 8 내지 14phr과 부틸 고무 86 내지 92phr을 사용한다.
천연 고무의 첨가는 제2인너라이너와 제1인너라이너의 접속 부분이 벌어지는 것을 방지하기 위한 것으로, 천연 고무를 8phr이상 첨가하면 제2인너라이너와 제1인너라이너의 미가류 접착이 개선되어 접속 부분이 벌어지는 것이 방지되지만, 14phr이상 첨가하면 타이어의 내공기 투과성이 급격히 저하된다. 천연 고무가 8내지 14phr함유되는 경우에 통상의 제2인너라이너 고무 성분인 천연 고무가 20phr 함유된 경우보다 내공기 투과성이 약 30%향상된다.
본 발명에서 사용되는 부틸 고무로는 재생 부틸 고무 또는 할로겐화 부틸고무를 사용할 수 있는데, 할로겐화 부틸 고무에는 클로로 부틸 고무, 브로모 부틸 고무 등이 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 다음의 실시예에 국한되는 것은 아니다.
각 실시예와 비교예에 대한 물성은 다음과 같은 방법으로 측정하였다.
1)공기투과계수
고무 시편 양쪽에 1기압(760mmHg)의 공기압 차이를 작용시킬 때 1시간 동안, 시편의 단위 면적당(㎠), 시편의 두께(mm)를 통해 이동된 공기의 양으로 1기압, 25℃ 조건[STP]에서 측정시 공기의 부피(㎖)로 나타낸 것이다.
2) 접속 부위의 벌어짐 발생 여부
천연 고무 함량이 높은 고무 조성물로된 제1인너라이너를 미가류 상태에서 제2인너라이너와 접착시켜 약 50 내지 70% 신장에서 접속부분이 벌어지는지를 조사하였다(실제 래디알 타이어의 성형 공정에서 인너라이너 및 카카스층에 작용하는 신장율이 약 40 내지 70%이다).
3) 타이어 주행 내구 성능 평가
-타이어 사이즈 : 195-70R/14T
-노화 조건 : 3.5kg/㎠의 산소를 주입하여 80℃에서 5일간 노화
-주행 조건 : 80KpH에서 2시간 주행후 120KpH에서 주행을 시작하여 24시간마다 10KpH씩 증가시켜 주행함.
[실시예]
천연 고무 8, 10, 14phr 각각에 대해 부틸 고무 92, 90, 86phr 및 통상의 첨가제를 첨가하여 제2인너라이너의 고무 조성물을 제조하여 각각을 실시예 1, 2, 3으로 하고, 각각의 공기투과계수, 접속 부분 벌어짐 발생시까지의 시간을 측정하고 실시예 1과 3의 타이어 주행 내구성능을 조사하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
[비교예]
천연 고무 0, 4, 6, 17, 20 phr 각각에 대해 부틸 고무 100, 96, 94, 83, 80phr 및 통상의 첨가제를 첨가하여 제2인너라이너의 고무 조성물을 제조하여 각각을 비교예 1, 2, 3, 4, 5로 하고, 각각의 공기투과계수, 접속 부분 벌어짐 발생시까지의 시간을 측정하교 비교예 3과 4의 타이어 주행 내구성능을 조사하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.
비교예 5는 천연 고무 함량이 20phr로 통상 사용중인 인너라이너의 고무 조성물이다.
1할로겐화 부틸(클로로 부틸, 브로모 부틸) 및 재생 부틸 고무 사용할 때에도 동일한 효과를 나타냄.
2방향족 탄화수소 : 스티렌(평균분자량 300 내지 700, 연화온도 110 내지 130, 상품명 FR-120).
3점착제 : 말레인산 로진.
4MBTS : 디벤조 티아졸릴 디설파이드(가류 촉진제)
상기 실시예와 비교예에서 보는 바와 같이, 천연 고무가 6phr 첨가될 경우(비교예 3), 접착한 후 약 8시간 경과후에 접속부분이 벌어져서 타이어 가류시 불량을 유발하게 되었다. 또, 천연 고무의 함량이 8phr인 경우(실시예 1)에 약 24시간 후에 접속부분이 미세하게 벌어졌다. 그러나, 천연 고무의 함량이 10phr과 14phr인 경우에는(실시예 2, 3)접속부분이 벌어지지 않고 안정된 경향을 나타내었다. 그러나 비교예 4, 5와 같이 천연 고무 함량이 14phr 이상인 경우, 공기투과계수가 급격히 증가하여 타이어의 내공기 투과성이 저하되어 공기의 누출 및 타이어의 주행내구 성능의 저하를 가져왔다.
본 발명에 따라 제2인너라이너의 고무 성분의 조성을 천연 고무 8 내지 14phr, 부틸 고무 86 내지 92phr로 함으로써, 2 인너라이너와 제2인너라이너의 미가류 접착을 개선시켜 접속 부분이 벌어지지 않게한 내공기 투과성이 향상된 승용차용 공기입 타이의 인너라이너를 제공할 수 있다.
Claims (1)
- 제1인너라이너와, 천연 고무 및 부틸 고무로 구성된 제2인너라이너로 이루어진 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너에 있어서, 상기 제2인너라이너의 고무 성분의 조성이 천연 고무 8내지 14phr, 부틸 고무 86 내지 92phr로 이루어지는 것을 특징으로 하는 승용차용 공기입 타이어의 인너라이너.
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