KR100270505B1

KR100270505B1 - 타이어의 캡플라이용 고무배합물

Info

Publication number: KR100270505B1
Application number: KR1019980014822A
Authority: KR
Inventors: 손봉영
Original assignee: 신형인; 금호산업주식회사
Priority date: 1998-04-25
Filing date: 1998-04-25
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR19990081094A

Abstract

본 발명은 승용차타이어의 캡플라이용 고무배합물에 관한 것이다. 보다 상세하게는 타이어의 성능을 향상시키기 위하여 스틸코드 벨트층 위에 단섬유로 보강된 캡플라이 층을 적층하여 온도에 안정하고, 강도를 유지함으로써 불균일성을 개선하여 내구성을 유지할 수 있는 단섬유가 보강된 고무배합물에 관한 것이다. 종래의 캡플라이에 사용된 섬유코드는 나일론, 레이온 등을 사용함으로서 수축이 심하고 불균일성이 있는 등의 단점이 있다.

본 발명의 캡플라이용 고무배합물은 중량비로 천연고무/합성고무 비를 50/50로 사용하고 고무전체 무게 100에 대해 단섬유를 20∼50, 카본블랙을 20∼50, 촉진제를 0.8∼1.5, 가교제를 0.8∼1.5 등으로 구성되어 있다. 본 발명의 고무배합물은 고성능 승용차용 타이어에서 균일성을 확보함에 따라 고급화의 기틀을 마련할 수 있으며 불량에 의한 원가손실을 줄일 수 있다.

Description

타이어의 캡플라이용 고무배합물

본 발명은 고성능 승용차 타이어의 캡플라이용 고무배합물에 관한 것이다. 종래의 승용차용 타이어의 일반적인 특징은 지면과 직접 닿는 트레드, 공기가 빠지지 않도록 유지해주는 인너라이너, 타이어의 형태를 유지해주는 카카스, 트레드와 지면이 편편하게 접촉하도록 하는 벨트, 림과 확고히 접촉하여 구동되도록 하는 비드로 구성되어 있으며 각각의 특성과 요구 성능이 있다.

카카스와 벨트는 타이어의 강도를 유지하는 중요한 요소로서 승용차용의 경우는 카카스에 섬유코드를 삽입하여 강도를 보강하고, 벨트층은 스틸코드를 삽입하여 보강하는 것이 일반적이다.

스틸코드 적용 타이어는 스틸코드가 탄성측면에서 고무와 매우 다르기 때문에 타이어가 주행하면 변형이 일어나면서 발생하는 응력이 스틸코드와 벨트 경계면으로 집중하게 되고 특히 벨트 말단의 스틸코드의 움직임이 과도하게 되고 더불어 과도한 열을 발생하여 고무의 파괴를 일으킨다. 이를 억제하고자 스틸코드 벨트 층위에 섬유코드를 원주 방향으로 배열한 캡플라이층을 삽입하여 소기 효과를 얻기도 하는바, 고속주행 고성능 타이어의 경우는 이런 효과가 발휘된 타이어라 할 수 있다. 그러나 원주 방향으로 길게 배열된 섬유코드는 고온에서 5 ∼ 10% 정도로 수축이 심하여 타이어를 제조하는 과정에서 약간 불균일한 배열이나 인장력을 갖게되면 가교과정에서 불균일성이 과도하게 증폭되는 현상이 나타나므로 타이어의 고급화를 방해하고 불량을 증대하는 결과를 초래한다. 고성능 타이어의 고급화를 위해서는 균일성이 우선되어야 하며 불량을 줄일 수 있는 요인이기도 한다. 따라서 제조공정에 있어 항상 존재하는 약간의 불균일성을 고려하더라도 제품에서의 영향을 최소화하고 내구성등 품질에 영향을 주지 않는 방안이 요구되어 왔다.

본 발명에서는 스틸벨트 말단에 적용하는 섬유보강 캡플라이층에 사용되는 섬유코드가 고온에서 수축이 심하여 타이어 제품에서 불균일 응력에 의한 형상변형을 유발하기 때문에 긴 섬유를 사용하지 않고 단섬유를 보강하여 사용함으로써 고온에서도 타이어 형상을 유지하도록 하여 타이어의 성능에는 영향이 없이 변형을 방지하는데 있다.

본 발명의 고무배합물은 천연고무와 합성고무를 혼합하고 단섬유는 유기소재의 폴리비닐아크릴레이트, 아라미드, 폴리에스터, 나일론 등의 직경이 각각 다른 유기섬유와 무기소재의 카본섬유 및 유리섬유 등의 무기섬유와 카본블랙, 가교제, 촉진제 등을 첨가하여 고무배합물을 제조한다.

〈 실시예 1-3 〉

본 발명에 사용되는 고무배합물에 있어서 천연고무와 합성고무는 고무별 무게비를 천연고무/합성고무 50/50 하고 단섬유는 유기소재로서 폴리비닐아크릴레이트, 아라미드, 폴리에스터, 나일론 중에서 선택한 것과, 무기소재로서 카본섬유, 유리섬유 중에서 선택한 유기/무기소재의 직경이 0.0001∼0.1mm인 것을 단독 또는 두개 이상을 혼합하여 각각의 길이가 1∼3mm인 것을 전체 단섬유 무게의 35%, 5∼10mm인 것을 35%, 20∼50mm인 것을 30%씩 배합하여 단섬유는 20∼50PHR(part per hundred rubber), 카본블랙은 디비피(DBP)흡수가가 70∼110(cc/mg)인 카본블랙을 20∼50PHR, 가교제는 유황을 고무중량 대비 2PHR 이하, 촉진제로는 디사이클로헥실 벤조치아졸계를 0.8∼1.5PHR, 열에 의해 고무내 가교결합의 변화가 적도록 하는 약품으로 징크염 18%과 알리파틱과 아로마틱 카르복실릭산(aliphatic:24∼41, aromatic carboxylic acid:41∼55)의 혼합물 1∼3PHR과 1,3-비스시트라콘이미도메칠 벤젠(biscitraconimidomethyl benzene)을 0.7∼1.0PHR 적용하였다.

배합비는 표1과 같다.

표1. 단섬유 첨가 고무배합비

( 단위: PHR )

구 분	기 존 제 품	실시예 1	실시예 2	실시예 3
천연고무 합성고무 카본블랙 가 교 제 촉 진 제 단 섬 유	70 30 45 2.5 0.8 -	65 35 40 1.5 1.2 15	80 20 35 1.2 1.2 20	80 20 30 1.2 1.2 30

〈 시험예 〉

실시예1-3과 같이 배합한 고무배합물을 국내 제품기준 205/60R15에 의해 내구력, 모듈러스, 인장강도를 측정한 결과는 표2와 같다.

표2. 고무배합물의 성능시험결과

(기준: 두께 2mm)

항 목	기존제품	실시예1	실시예2	실시예3
내구력(ECER30) 물리적 성질 모듈러스(100%,㎏f/㎠) 인장강도(㎏f/㎠)	2:33 41 274	2:15 53 331	2:26 61 345	2:08 67 309

본 발명은 단섬유로 보강된 캡플라이층을 적층하여 온도에 안정하고, 강도를 유지함으로써 불균일성을 개선하며 내구성을 유지할 수 있다. 또한 캡플라이에 적용되는 섬유코드의 수축에 의한 타이어의 변형을 방지하여 타이어의 품질향상에 기여할 수 있다.

Claims

타이어의 캡플라이 고무배합물에 단섬유를 사용하여 캡플라이층을 보강하는 것을 특징으로 하는 타이어 캡플라이용 고무배합물.
제 1항에 있어서,

단섬유는 유기소재의 폴리비닐아크릴레이트나 무기소재의 카본섬유로 폴리비닐아크릴레이트 단독 또는 카본섬유를 혼합한 것으로서 직경 0.0001 - 0.1mm이고, 길이 1∼3mm를 단섬유 전체무게에 대해 35%, 5∼10mm를 35%, 20∼50mm를 30% 사용하는 것을 특징으로 하는 타이어 캡플라이용 고무배합물.
제1항에 있어서,

고무배합물은 천연고무와 합성고무를 고무간 무게비 50/50으로 하고, 단섬유는 20∼50PHR ,카본블랙은 20∼50PHR, 가교제로 유황을 2PHR이하, 촉진제로는 디사이클로헥실 벤조치아졸계를 0.8∼1.5PHR, 약품으로 징크염을 18%, 알리파틱27∼41%과 아로마틱50-70%인 카르복실릭산의 혼합물 1.0∼3.0PHR과 1,3-비스시트라콘이미도메칠벤젠을 0.7∼2.0PHR로 혼합한 타이어 캡플라이용 고무배합물.