KR100327082B1 - 공기 타이어 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 공기 타이어를 구성하는 각각의 파트 부재의 일부 또는 전체가, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 60중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물로 이루어지고, 인접하는 디엔계 고무 층 사이에, 소정의 디엔계 고무와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 소정의 방향족 석유 수지 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 배치되어 있는 공기 타이어에 관한 것이다.
Description
본 발명은 공기 타이어, 특히 타이어의 전체 또는 일부에 특정 수소화 NBR을 함유하는 고무(즉, '공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 60중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물')를 사용한 공기 타이어에 관한 것이다.
배경 기술
수소화 NBR과 아연 화합물, 메타크릴산 및 유기 과산화물과의 가황 조성물의 강도 특성이 매우 높다는 사실을 이용하여, 타이어 등에 수소화 NBR을 사용하는 것은 당해 분야에 공지되어 있다[일본 공개특허공보 제(평)1-306443호]. 그러나, 이러한 수소화 NBR 조성물은 일반적으로 일반 용도의 고무와 접착되기가 매우 어렵다는 문제가 있다. 또한, 접착 문제를 해결하기 위해 특정 접착층을 통해 일반 용도의 타이어용 고무와 이러한 부재를 접착시키는 기술이 개발되었다[일본 공개특허공보 제(평)5-185805호]. 그러나, 이 방법에 있어서도, 인접 고무와의 접착력이 충분하지 않고, 타이어에 사용하는 경우, 내구성이 감소할 뿐만 아니라, 2개의 접착층이 필요하므로 타이어의 생산성이 저하된다는 문제가 있다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 런 플랫(run flat) 타이어에 있어서, 보강 라이너 층의 배치 관계를 나타내는 자오선(meridian) 방향의 부분 반단면도(semisectional view)이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 공기 타이어의 비드부 보강 고무 부재의 배치 관계를 나타내는 자오선 방향의 부분 반단면도이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 공기 타이어의 측벽에 있어서, 각종 보강층의 배치 관계를 나타내는 자오선 방향의 부분 반단면도이며, 도 3a는 측벽 표면에 보강층을 배치한 구조를 나타내는 도면이고, 도 3b는 측벽을 완전히 보강층으로 보강한 구조를 나타내는 도면이고, 도 3c는 카커스와 측벽 사이에 측면(side) 보강층을 배치한 구조를 나타내는 도면이며, 도 3d는 최대 폭 위치 근처에만 측면 보강층을 배치한 구조를 나타내는 도면이고, 도 3e는 측벽 상부에만 측면 보강층을 배치한 구조를 나타내는 도면이며, 도 3f는 측벽 하부에만 측면 보강층을 배치한 구조를 나타내는 도면이고, 도 3g는 측벽의 상부와 하부에만 측면 보강층을 배치한 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 공기 타이어의 측면부에서의 보강층의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 공기 타이어의 비드부 구조에서의 토우 부분 고무 부재의 구성을 나타내는 타이어의 자오선 방향의 부분 반단면도이며, 도 5a는 피니싱(finishing)이 존재하는 실시예를 나타내고, 도 5b는 피니싱이 존재하지 않는 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 공기 타이어의 비드 토우 부분에서의 토우 부분 고무 부재의 배치 관계를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 공기 타이어의 카커스 피복과 벨트 피복 부재에 수소화 NBR을 포함하는 고무를 배치한 구조를 나타내는 자오선 방향의 부분 반단면도이다.
도 8은 본 발명의 공기 타이어의 카커스 피복, 벨트 피복 및 비드 충전재 부재에 수소화 NBR을 포함하는 고무를 배치한 구조를 나타내는 자오선 방향의 부분 반단면도이다.
도 9는 본 발명의 공기 타이어의 카커스 피복, 벨트 피복, 비드 충전재 및 측벽 부재에 수소화 NBR을 포함하는 고무를 배치한 구조를 나타내는 자오선 방향의 부분 반단면도이다.
도 10은 본 발명의 공기 타이어의 각 파트 부재의 배치 관계를 나타내는 자오선 방향의 부분 반단면도이다.
도 11은 본 발명의 공기 타이어의 캡 트레드와 비드 단열재 이외의 모든 부재에 수소화 NBR을 포함하는 고무를 배치한 구조를 나타내는 자오선 방향의 부분 반단면도이다.
도 12는 시험 타이어의 림 분리 저항성 시험에 사용된 시험 과정을 요약한 도면이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 타이어에 있어서, 파트 부재의 일부 또는 전체를 특정 수소화 NBR을 함유하는 고무로 구성하고, 또한 특정 수소화 NBR을 함유하는 고무를 파트 부재의 일부에 사용하는 경우에는, 당해 파트 부재와 기타 일반 용도의 고무로 이루어진 파트 사이의 접착층에 특정 접착 고무 층을 사용하여, 타이어의 경량화를 도모하는 동시에, 전동 저항성의 경감화, 내구성, 내마모성, 내외상성 및 주행 안정성의 향상을 실현하고, 수소화 NBR의 우수한 공기 투과 방지성에 의해, 종래에 필요했던 내부 라이너를 불필요하게 한 공기 타이어를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무를 타이어의 일부 내부층 및 외부층에 보강층으로서 사용하거나 타이어의 외면에 백색 또는 착색된 장식용 부재로서 사용한 공기 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 본 발명의 목적은, 타이어의 캡 트레드 및/또는 언더 트레드(under thread) 부재용으로, 특정 수소화 NBR을 함유하는 고무와 아연 메타크릴레이트 및/또는 카본 블랙을 포함하는 특정 수소화 NBR 고무 조성물을 사용하고, 또한 특정 고무 층을 사용하여 캡 트레드와 인접 언더 트레드 또는 벨트 층, 또는 언더 트레드와 인접 고무 층을 강하게 접착시킴으로써, 내마모성과 전동 저항성을 현저하게 향상시키고, 고속 내구성을 감소시키지 않으면서 주행 안정감을향상시키고 경량화시킬 수 있는 공기 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 캡 트레드가, 수소화 NBR 고무를 70중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 80중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물로 이루어지며, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 캡 트레드와 인접 고무 층(일반적으로 언더 트레드 층 또는 벨트 층) 사이에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 수소화 NBR 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물로 이루어진 언더 트레드가 캡 트레드와 벨트 층 사이에 삽입되어 있고, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 언더 트레드와 인접 고무 층 사이에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 당해 캡 트레드의 조성으로 이루어진 수소화 NBR 고무 조성물의 캡 트레드 아래 층에, 당해 언더 트레드의 조성으로 이루어진 수소화 NBR 고무 조성물의 언더 트레드를 배치하고, 당해 접착 고무의 조성으로 이루어진 고무 조성물의 접착층이 당해 언더 트레드와 인접 고무 층 사이에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 캡 트레드와 인접 고무 층 사이에 배치된 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 4mm이고, 언더 트레드와 인접 고무 층 사이에 배치된 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 0.5mm이고, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합됨을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제2 양태에 따라서, 본 발명의 목적은, 측벽(side wall)부의 카커스 층과 내부 라이너 층 사이에 삽입된 초승달 단면 형상(여기서, 초승달 단면 형상이란 가장자리가 볼록한 모양과 오목한 모양으로 이루어진 형태 또는 모양을 의미한다)의 보강 라이너 층(reinforcing liner layer)을 특정 부재로 구성하여 런 플랫성(run flat property)을 향상시키고, 1개 층으로 이루어진 특정 접착 고무 층을 통해 보강 라이너 층과 인접 고무 층을 강하게 접착시킨 공기 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70 내지 100중량부 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 20 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 120중량부 이하인 고무 조성물로 이루어지고 단면 형상이 초승달 형태인 보강 라이너 층이 측벽부에 배치되어 있으며, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 접착 고무 층을 통해 인접 고무 층과 접착되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm이고, 접착 고무 층의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합됨을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제3 양태에 따라서, 본 발명의 목적은, 비드부의 보강 고무 부재에 특정 수소화 NBR과 아연 메타크릴레이트를 함유하는 수소화 NBR 조성물을 사용하고, 접착 고무 층에 특정 디엔계 고무, NBR 및 방향족 석유 수지로 이루어진 접착 고무 조성물을 사용함으로써, 비드부의 보강 고무 부재의 내구성을 감소시키지 않고 또한 타이어 질량을 증가시키지 않으면서 측벽부의 강도를 증가시키며, 타이어 부재를 인접 고무 층에 강하게 접착시켜, 내구성과 주행 안정성이 향상된 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70 내지 100중량부 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 40 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 120중량부 이하인 고무 조성물이 비드부(bead portion) 보강 고무층으로서 비드 충전재의 적어도 일부에 배치되고/되거나, 보조 비드 충전재로서 카커스 권취층(carcass wrapping layer)의 축방향 외측에 배치되어 있으며, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 접착 고무 층을 통해 인접 고무 층과 접착되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm이고, 접착 고무 층의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합됨을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제4 양태에 따라서, 본 발명의 목적은, 일반 용도의 고무보다 강도가 높고 tanδ가 낮으며, 내열성, 내후성 및 내마모성이 우수하며, 경도와는 대조적으로 미가황 점도가 낮은 수소화 NBR 고무의 특성을 고려하여, 특정 조성의 수소화 NBR과 아연 메타크릴레이트 및/또는 카본 블랙을 함유하는 고무 조성물을 공기 타이어의 카커스 피복에 사용하는 것을 목적으로 하고, 이에 의해 카본의 사용량을 감소시키거나 카본을 배합하지 않고서도 높은 강도를 나타내고, tanδ 가 특히 낮으며, 이것을 카커스 피복에 사용함으로써 타이어의 전동 저항성을 감소시킬 수 있고, 또한, 주행 안정성을 향상시킬 수 있으며, 이 수소화 NBR은 공기 투과 방지성도 우수하므로, 이것을 카커스에 이용함으로써, 내부 라이너(공기 투과 방지층)를 감소시킬 수 있고 대폭적으로 경량화시킬 수 있으며, 또한, 이 카커스 고무와 인접 고무의 사이에 특정 조성의 고무 접착층을 사용하여, 접착력을 향상시키는 동시에 생산성도 향상시킬 수 있는 공기 타이어가 제공된다.
본 발명에 따라서, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무(수소화 NBR)를 70중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 90중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 90중량부인 고무 조성물로 보강 코드(reinforcing cord)를 피복시키고, 1.1d≤T≤3.6d(여기서, d는 보강 코드의 직경이고, T는 보강 코드 피복물의 두께이다)인 카커스를 1층 이상 사용한 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물 층이 카커스와 이의 외측에 위치하는 벨트 및 측벽 등의 타이어 부재 사이에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 카커스 외측에 위치하는 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 1.7mm이고, 당해 고무 조성물의 성분(A)와 성분(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 당해 고무 조성물이, 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 카커스 공기 투과 방지층이 제공되지 않음을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제5 양태에 따라서, 본 발명의 목적은, 수소화 NBR을 함유하는 고무 또는 수소화 NBR과 아연 메타크릴레이트 및/또는 카본 블랙을 함유하는 고무 조성물에 의해 타이어 측벽의 적어도 일부가 보강되고, 추가로, 특정 접착제를 사용하여 인접 고무 층과 접착시킴으로써 내구성과 내외상성을 저하시키지 않고서 측벽의 두께를 감소시키고, 경량화한 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 목적은, 타이어의 측벽부 표면이 제공된 백색 또는 착색 리본부 또는 레터부(letter part)에 수소화 NBR 고무 또는 아연 메타크릴레이트를 함유하는 수소화 NBR 고무 조성물을 사용하여 내후성과 내외상성이 매우 향상되며, 전용 금형을 반드시 필요로 하지는 않고 리본부 또는 레터부의 고무의 두께를 감소시킬 수 있으며, 오염성 산화 방지제의 이행을 방지하기 위한 보호 층을 필요로 하지 않으므로 타이어를 경량화시킬 수 있으며, 또한, 특정 접착제를 사용하여 인접 고무 층과의 접착을 유지시키고 이에 따라 타이어의 내구성도 향상된 공기 타이어가 제공된다.
본 발명에 따라서, 수소화 NBR을 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 30중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물로 이루어진 보강층에 의해 측벽의 적어도 일부가 보강된 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 측벽부 표면에 흑색 이외의 색상으로 착색된 고무 조성물이 제공된 공기 타이어에 있어서, 당해 고무 조성물이, 수소화 NBR을 30중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트0 내지 90중량부를 함유하며 두께가 0.5mm 이상인 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 보강층 또는 위의 고무 조성물이 제공된 층과 이들에 인접한 고무 층 사이에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm이고, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 당해 고무 조성물이, 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합됨을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
본 발명의 제6 양태에 따라서, 수소화 NBR의 특성에 착안하여, 공기 타이어의 공기 투과 방지층용으로 수소화 NBR와 아연 메타크릴레이트 및/또는 카본 블랙을 함유하는 고무 조성물을 사용하여, 카본 블랙의 사용량을 감소시키거나 카본 블랙을 사용하지 않으면서 강도가 높고, tanδ가 매우 낮으며 공기 투과 방지성이 우수하여 공기 투과 방지층을 통해 경량화시킬 수 있고, 추가로 주행 안정성이 향상되며, 공기 투과 방지층과 인접 고무 사이에 고무 접착층의 특정 조성물을 사용함으로써 접착력을 향상시키고 생산성을 증가시킬 수 있는 공기 타이어가 제공된다.
본 발명에 따라서, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 90중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 90중량부인 고무 조성물에 의해 공기 투과 방지층이 형성되고, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 공기 투과 방지층과 인접 고무 사이에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 공기 투과 방지층의 두께가 0.2 내지 1.2mm이고, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 1.1mm이고, 접착 고무 층을 형성하는 고무 조성물의 성분(A)와 성분(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 접착 고무 층을 형성하는 고무 조성물이, 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합됨을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제7 양태에 따라서, 본 발명의 목적은 고무보다 경도가 높고, 변형과 관련하여 강도가 높으며, 고무에 비해 경도의 온도 의존성이 적은 특정 수소화 NBR 조성물을 비드 토우 부분에 제공함으로써, 비드 토우 부분의 강도를 감소시키지 않고서 림 분리 저항성과 주행 안정성이 향상된 공기 타이어를 제공하는 것이다.
본 발명에 따라서, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70 내지 100중량부 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 20 내지 120중량부 함유하는 고무 조성물이 비드 토우 부분의 적어도 일부에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 비드 토우 부분의 고무 조성물이, 카본 블랙 40중량부 이하를 추가로 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 120중량부 이하인 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층을 통해 비드 토우 부분의 고무부재를 인접 고무 층과 접착시킨 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명에 따라서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 1.5mm이고, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합됨을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제8 양태에 따라서, 고무로 처리한 유기 섬유 코드(rubberized organic fiber cord) 또는 고무로 처리한 스틸 코드(rubberized steel cord)로 이루어진 1층 이상의 카커스 층과 고무로 처리한 유기 섬유 코드 또는 고무로 처리한 스틸 코드로 이루어진 2층 이상의 벨트 층을 갖는 공기 타이어에 있어서, 적어도 카커스 피복 고무와 벨트 피복 고무가, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 60중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물로 이루어지고, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 고무 조성물과 인접 디엔계 고무 사이에 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제9 양태에 따라서, 카커스 피복 고무, 벨트 피복 고무 및 비드 충전재 고무; 카커스 피복 고무, 벨트 피복 고무, 비드 충전재 고무 및 측벽 고무; 또는 카커스 피복 고무, 벨트 피복 고무, 비드 충전재 고무, 측벽 고무, 림 쿠션(rim cushion) 고무 및 체이퍼 고무가 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지고, 이들 그룹의 각각의 파트와 인접 디엔계 고무 부재 사이에 고무 접착층이 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제10 양태에 따라서, 캡 트레드에는, 디엔계 고무와 부틸계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 비드 단열재에는, 디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 부틸계 고무, 에틸렌 프로필렌계 고무, 니트릴계 고무 및 하이드린계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하거나, 캡 트레드에는, 디엔계 고무와 부틸계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 기타 부분의 모든 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지고, 이들 사이에 접착 고무 층이 배치되어 있는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제8 양태 내지 제10 양태에 따라서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm이고, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10이며, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합됨을 특징으로 하는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제11 양태에 따라서, 비드 단열재 고무가, 디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 부틸계 고무, 에틸렌 프로필렌계 고무, 니트릴계 고무 및 하이드린계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무로 이루어지고, 비드 단열재와 수소화 NBR을 함유하는 인접 고무 층 사이에는 접착 고무 층이 없는 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제12 양태에 따라서, 비드 단열재 이외의 기타 모든 부분의 고무가 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 공기 타이어 또는 타이어를 구성하는 모든 부분의 고무가 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제13 양태에 따라서, 내면과 외면의 적어도 일부에, 흑색 이외의 색상으로 착색된, 수소화 NBR을 함유하는 고무 조성물을 사용한 공기 타이어가 제공된다.
추가로, 본 발명의 제14 양태에 따라서, 소정의 파트 부재를 위한 고무용으로 수소화 NBR을 함유하는 고무를 사용하는 경우, 내부 라이너 층이 없는 공기 타이어가 제공된다.
본 발명에서, 공기 타이어에 있어서, 캡 트레드, 언더 트레드, 측벽부의 보강 라이너, 비드부 보강층, 카커스, 측벽부 보강층, 공기 투과 방지층, 비드 토우 부분, 카커스 피복, 벨트 피복, 비드 단열재 및 착색층을 구성하는 각 파트 부분의 일부 또는 전체에, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무(수소화 NBR)를 30중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 60중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물(수소화 NBR을 함유하는 고무)을 사용하고, 당해 파트 부분의 전체가 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 경우 또는 비드 단열재가 디엔계 고무로 이루어지고 각각의 인접 파트 부분이 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 경우를 제외하고, 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 각각의 파트 부분과 디엔계 고무로 이루어진 인접한 기타 파트 부분 사이에, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 배치되어, 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 파트 부분과 디엔계 고무로 이루어진 파트 부분을 강하게 접착시킬 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명의 파트 부분에 사용된 수소화 NBR을 함유하는 고무에는, 수소화 NBR을 30중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 60중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물이 사용된다. 수소화 NBR을 함유하는 고무에서, 수소화 NBR이 30중량부 이하인 경우, 고무의 목적하는 강도를 수득할 수 없으므로, 사용상 바람직하지 않다. 100중량부 이상인 경우에도, 전혀 문제가 되지 않는다. 추가로, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10중량부 미만인 경우, 고무가 매우 연화되어 주행 안정성 등이 저하되는 반면, 120중량부를 초과하는 경우, 고무가 매우 경화되어 사용하기 불편하다. 추가로, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 소정 성분의 배합량의 범위 내에서 배합을 변화시켜 종래의 디엔계 고무에 비해 매우 높은 경도가 되도록 할 수 있다. 이 때, 고무는 내구성, 내피로성 및 내절단성이 우수하며, 발열량이 적고 고온에서 경도의 저하가 적기 때문에, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 주행 안정성, 전동 저항성 및 경량화에 필요한 각종 타이어 파트 부재에 유효하게 사용할 수 있다.
수소화 NBR(에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무)은 아크릴로니트릴과 메타크릴니트릴 등과 같은 에틸렌계 불포화 니트릴과 1,3-부타디엔, 이소프렌, 1,3-펜타디엔 등과 같은 공액 디엔과의 공중합체, 또는 위의 2종의 단량체 및 이들과 공중합가능한 단량체, 예를 들면, 비닐 방향족 화합물, (메트)아크릴산, 알킬 (메트)아크릴레이트, 알콕시알킬 (메트)아크릴레이트, 시아노알킬 (메트)아크릴레이트 등과의 삼원공중합체로서 이미 공지되어 있다. 상세하게는, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-이소프렌 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔-이소프렌 공중합체 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔-아크릴레이트 공중합체 고무, 아크릴레이트-부타디엔-아크릴레이트-메타크릴레이트 공중합체 고무 등을 언급할 수 있다. 이들 고무는 에틸렌성 불포화 니트릴 단위 30 내지 60중량%를 함유하며, 공액 디엔 단위는 공액 디엔 단위의 부분 수소화 등과 같은 방법으로 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하 함유한다.
위의 아연 메타크릴레이트(아연 디메타크릴레이트 형태의 유형도 포함함) 및/또는 카본 블랙과 수소화 NBR을 혼합하는 방법은 특별히 제한되지는 않지만, 롤, 밴버리 혼합기, 혼련기, 일축 혼련기, 이축 혼련기 및 고무 분야에서 통상 사용하는 기타 혼합기를 사용할 수 있다.
추가로, 아연 메타크릴레이트와 수소화 NBR을 혼합하는 방법으로서, 아연 메타크릴레이트를 수소화 NBR에 직접 혼합하는 방법 뿐만 아니라, 산화아연과 탄산아연 등의 아연 화합물을 수소화 NBR과 먼저 혼합하고 이것을 충분히 분산시킨 후, 메타크릴레이트를 혼합하거나 흡수시켜 중합체 속에 아연 메타크릴레이트를 생성시킨다. 이 방법은 아연 메타크릴레이트가 매우 양호하게 분산되므로 바람직하다. 추가로, 수소화 NBR 속에 예비 분산시킨 아연 메타크릴레이트와 아연 화합물로 이루어진 조성물을 사용하는 것이 바람직하다. 이것은 니폰 제온(Nippon Zeon)사가 제조한 'ZSC'(상표명) 시리즈, 예를 들면, ZSC2295, ZSC2295N, ZSC2395 및 ZSC2298 등으로서 구입할 수 있다.
추가로, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 바람직하게는 유기 과산화물에 의해가교결합된다. 유기 과산화물로서, 일반 고무의 과산화물 가황시에 사용하는 유기 과산화물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 디쿠밀 퍼옥사이드, 디-3급-부틸 퍼옥사이드, 3급-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(3급-부틸퍼옥시)헥신-3, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-모노(3급-부틸퍼옥시)헥산, α, α'-비스(3급-부틸퍼옥시-m-이소프로필)벤젠 등을 언급할 수 있다. 이들 유기 과산화물은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 고무 100중량부를 기준으로 하여, 0.2 내지 10중량부, 바람직하게는 0.2 내지 6중량부의 양으로 배합한다.
수소화 NBR을 함유하는 고무는 적합하게는 실리카, 탄산칼슘, 탈크 등과 같은 기타 충전재, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 고급 에스테르, 디알릴 프탈레이트 에스테르, m-페닐렌 비스말레인이미드 및 1,2-폴리부타디엔 등과 같은 가교결합 보조제, 고무 산업에 일반적으로 사용되는 기타 가소제, 노화 방지제, 안정화제, 접착제, 수지, 가공 보조제, 착색제 등을 함유할 수 있다.
본 발명에 따라, 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 파트 부분과 인접한 기타 파트 부분의 디엔계 고무 층과의 사이의 접착성을 향상시키기 위해, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A), 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B) 및, 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 포함하는 접착 고무 층을 통해 접착시키는 것이 필요하다. 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 성분(C)의 방향족 석유 수지의 배합량이 5중량부 미만이면, 접착력이 저하되고, 80중량부를 초과하면 발열량이 크며, 둘 다의 경우, 타이어 파괴를 유발하므로 위의 성분(C)의 배합량 범위를 벗어나는 것은 바람직하지 않다.
위의 접착 고무 층에 함유된 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 배합비[(A):(B)]는 접착력의 관점에서 10:90 내지 90:10가 바람직하다. 이 배합비 범위를 초과하면, 접착력이 저하된다. 추가로, 접착 고무 층의 두께는 0.1 내지 4.0mm, 바람직하게는 0.1 내지 2.0mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.8mm의 범위 내에서 각각의 파트와의 접착에 의해 적합하게 결정할 수 있다. 두께가 0.1mm 미만이면, 제조시 접착 고무 층이 파쇄되기도 하고 가공이 어려워지기도 하며, 또한, 4.0mm보다 두꺼우면, 통상의 주행에서는 문제가 되지 않지만, 장시간 주행과 매우 격렬한 조건하의 주행시에는 접착 고무 층에 열이 발생하고 접착 고무 층이 파괴되므로 바람직하지 않다.
접착 고무 층은, 또한, 메타크릴산 고급 지방산, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 함유하고 유기 과산화물에 의해 가교결합되는 것이 더욱 바람직하다.
추가로, 접착 고무 층을 구성하는 고무 조성물은 방향족 석유 수지(C) 뿐만 아니라, 일반적으로 고무에 배합하는 배합제, 예를 들면, 탄소, 실리카 및 탈크와 같은 충전재, 노화 방지제, 가소제, 가공 보조제, 수지, 접착제, 가교결합 보조제,가황 촉진제, 점착 부여제 등을 적합하게 함유할 수 있다.
본 발명의 제1 양태에서 사용하는 캡 트레드의 경우, 수소화 NBR을 70중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 80중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하고, 이들의 합계가 10 내지 120중량부가 되도록 배합한 수소화 NBR 조성물을 사용하여 이루어지게 할 필요가 있다. 수소화 NBR 조성물에 있어서, 수소화 NBR이 70중량부 미만인 경우, 강도가 부족하므로 당해 부재의 마모가 지나치게 커져 사용상 부적합하지만, 100중량부인 경우, 오히려 목적하는 레올러지가 우수하고, 사용상 적합하다. 또한, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 합계가 위의 소정 범위를 벗어나는 경우, 마모성이 커져 부적합하지만, 이 범위가 30 내지 100중량부인 경우, 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 언더 트레드의 경우, 수소화 NBR을 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하고, 이들의 합계가 10 내지 120중량부가 되도록 배합한 수소화 NBR 조성물을 사용하여 이루어지게 할 필요가 있다. 수소화 NBR 조성물에 있어서, 수소화 NBR이 40중량부 미만인 경우, 주행 안정성 향상 효과와 전동 저항성의 저하가 양립하기 어렵지만, 수소화 NBR이 100중량부인 경우, 목적하는 효과가 증가하고 적합하다. 또한, 주행 안정성, 고속 내구성 등의 관점에서, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙 각각의 배합량 및 이들 전체의 배합량은 위의 배합량의 범위 이내이어야 하며, 이들 배합량 범위에서 벗어나면, 이들 둘 다의 특성이 불량해지므로 바람직하지 않다.
본 발명에서는, 캡 트레드와 인접 고무 층 및 언더 트레드와 인접 고무 층을 강하게 접착시키기 위해, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층을 삽입시켜 이들 층들을 접착시킬 필요가 있다. 이들 접착 고무의 조성은 디엔계 고무(A)와 NBR(B)의 조성비가 10/90 내지 90/10인 합계 100중량부에, 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부 배합한 것이 바람직하다. (A)/(B)의 조성비가 위의 범위를 벗어나는 경우, 접착력이 불량하고 내구성이 감소한다. 또한, 성분(C)가 5중량부 미만이면, 접착력이 만족스럽지 않고, 80중량부를 초과하면, 전동 저항성이 악화된다.
본 발명의 공기 타이어를 구성하는 경우, 타이어 캡 트레드부에만 또는 언더 트레드부에만 본 발명에 따르는 캡 트레드 또는 언더 트레드를 사용할 수 있다. 추가로, 본 발명의 부재의 캡 트레드와 언더 트레드를 타이어의 캡 트레드부와 언더 트레드부 둘 다에 사용할 수 있다. 후자의 경우, 타이어 성능이 향상될 뿐만 아니라, 캡 트레드와 언더 트레드 사이의 접착 고무 층이 불필요하게 되어, 생산성의 관점에서 더욱 효율적이다. 추가로, 본 발명의 캡 트레드를 사용하는 경우, 숄더 웨어(shoulder wear)에 대한 대책으로서 트레드 숄더부에만 본 발명의 캡 트레드를 사용하거나, 반대로 중심 웨어(center wear)에 대한 대책으로서 트레드 중심부에만 본 발명의 캡 트레드를 할 수 있다. 이외에, 트레드 두께 방향으로 2종 이상의 상이한 배합 조성물을 적층시켜 형성시킨 트레드를 사용할 수 있다.
또한, 타이어 구성에 사용하는 캡 트레드의 두께는 웨어 인디케이터(wear indicator)로부터 노면까지의 두께 이상이어야 한다. 그렇지 않으면, 접착 고무 층이 웨어 인디케이터가 노출되기 전에 노출된다. 또한, 캡 트레드와 인접한 접착 고무 층의 두께는 접착성을 충분히 충족시킬 수 있도록 0.1mm 이상이어야 하지만, 반대로 4mm를 초과하면, 전동 저항성이 저하되어 바람직하지 않다. 0.1mm 미만이면, 실질적으로 가공이 어려워지므로, 공업적으로 실용적이지 않다. 접착 고무 층의 두께는 더욱 바람직하게는 0.2 내지 2.0mm이다.
또한, 타이어 구성에 사용되는 언더 트레드와 인접한 접착 고무 층의 두께는 바람직하게는 언더 트레드 자체의 두께 미만이다. 바람직하게는, 0.1 내지 0.5mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.3mm이다. 0.1mm 미만이면, 실질적인 가공이 어려워지는 반면, 너무 두꺼우면, 주행 안정성 향상 효과가 감소하고 또한 중량이 증가하게 된다.
또한, 타이어 구성에 사용되는 언더 트레드와 인접한 접착 고무 층의 두께는 바람직하게는 언더 트레드 자체의 두께 미만이다. 바람직하게는, 0.1 내지 0.5mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.3mm이다. 0.1mm 미만이면, 실질적인 가공이 어려워지는 반면, 너무 두꺼우면, 주행 안정성 향상 효과가 감소하고 또한 중량이 증가하게 된다.
본 발명에서 사용하는 초승달 단면 형상의 보강 라이너 층은, 수소화 NBR을 70 내지 100중량부 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 20 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 120중량부 이하인 수소화 NBR 고무 조성물로 이루어져야 한다. 수소화 NBR 고무 조성물 중에 수소화 NBR이 70중량부 이하인 경우, 고무가 매우 연화되어 사용하기 부적합하지만, 100중량부일지라도 문제는 없다. 또한, 수소화 NBR 조성물 중에 배합된 아연 메타크릴레이트가 20중량부 미만인 경우, 고무가 매우 연화되는 반면, 120중량부를 초과하는 경우, 매우 경화된다. 또한, 카본 블랙을 수소화 NBR 조성물 속에 배합하지 않더라도 문제는 없지만, 40중량부를 초과하는 양으로 배합하더라도, 고무는 취화되어 간혹 파쇄되므로, 바람직하지 않다. 또한, 수소화 NBR 조성물 속에 배합되는 카본 블랙과 아연 메타크릴레이트의 합계가 120중량부를 초과하는 경우, 고무는 매우 경화되고 차량의 승차 안정감이 저하되어 바람직하지 않다.
본 발명에 따라서, 보강 라이너 층과 인접 고무 층 사이의 접착성을 향상시키기 위해서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)를 함유하고, 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 접착 고무 층을 통해 이들을 접착시켜야 한다. 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 방향족 석유 수지(C)의 배합량이 5중량부 미만인 경우, 접착력이 감소한다. 또한, 80중량부를 초과하는 경우, 발열량이 크다. 둘 다의 경우, 타이어가 파괴되므로, 위의 성분(C)의 배합량 범위를 벗어하는 것은 바람직하지 않다.
접착 고무 층에 함유된 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 배합량은 바람직하게는 접착력의 관점에서 10:90 내지 90:10가 바람직하다. 이 배합비 범위를 초과하면, 접착력이 저하된다. 또한, 접착 고무 층의 두께는 0.1 내지 2.0mm, 바람직하게는 0.2 내지 0.8mm이어야 한다. 두께가 0.1mm 미만이면, 제조시 접착 고무 층이 파쇄되기도 하고 가공이 어려워지기도 한다. 또한, 2.0mm보다 두꺼우면, 통상의 주행에서는 문제가 되지 않지만, 장시간 주행과 매우 격렬한 조건하의 주행시에는 접착 고무 층에 열이 발생하고 접착 고무 층이 파괴되므로 바람직하지 않다.
이하, 도 1을 참고로 하여, 본 발명의 제2 양태의 공기 타이어에 있어서 보강 라이너 층의 배치에 관해 설명한다. 도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 공기 타이어의 자오선 방향의 부분 반단면 설명도이고, 이들은 타이어의 측벽부에 있어서 초승달 단면 형상의 보강 라이너 층, 접착 고무 층 및 인접 고무 층 사이의 상호 배치 관계 및 당해 보강 라이너 층의 벨트 층과 비드 충전재 사이의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
보강 라이너의 배치 관계(도 1a 내지 도 1e) 및 이의 이점
(a) 카커스 층이 내층과 외층의 2개 층으로 이루어지고, 내측 카커스 층이 비드 코아 주위에서 타이어의 내측으로부터 외측으로 접혀지고, 말단이 내측 카커스 층과 외측 카커스 층 사이에 끼워진 구조와 외측 카커스 층이 비드 코아에서 다시 접혀지고 초승달 단면 형상의 보강 라이너 층이 트레드 부의 벨트 층 단부와 중첩된 하나의 단부 및 비드 부의 비드 충전재와 중첩된 또 다른 단부를 갖는 구조. 그러나, 외측 카커스 층을 비드 코아에서 다시 접지 않고 아래쪽으로 감아 단부가 비드 코아 근처에 배치될 수 있다.
측벽부의 국부적 변형이 적고 전체가 완만하게 변형되어 런 플랫성이 가장 향상된 바람직한 구조이다.
(b) 구조(a)에 비해 보강 라이너 층의 하나의 단부가 벨트 층 단부와 중첩되지 않은 구조.
측벽부의 국부적 변형이 구조(a)의 경우보다 더 크므로, 런 플랫성 증진 효과가 구조(a)보다 약간 감소하지만, 본 발명을 이용하지 않는 배합에 비해 개선 효과는 충분하다.
(c) 구조 (a)에 비해 보강 라이너 층의 하나의 단부가 비드 충전재와 중첩되지 않은 구조.
측벽부의 국부적 변형이 구조(a)의 경우보다 더 크므로, 런 플랫성 증진 효과가 구조(a)보다 약간 감소하지만, 본 발명을 이용하지 않는 배합에 비해 개선 효과는 충분하다.
(d) 구조(a)에 비해 보강 라이너 층의 양쪽 단부가 벨트 층이나 비드 충전재와 중첩되지 않은 구조.
측벽부의 국부적 변형이 구조(a)의 경우보다 더 크므로, 런 플랫성 증진 효과가 구조(b)와 구조(c)보다 약간 감소하지만, 본 발명을 이용하지 않는 배합에 비해 개선 효과는 있다.
(e) 카커스 층이 2개 층으로 이루어지고, 2개 층 모두 비드 코아 주위에서 타이어의 내측으로부터 외측으로 다시 접혀진 구조.
구조(a)에 비해 외측 카커스 층을 내측으로 다시 접는 단계를 없앨 수 있어, 생산성이 향상된다.
본 발명의 제3 양태에서, 타이어(고체 타이어 포함)에 있어서, 비드부 보강 고무 부재에, 수소화 NBR을 20 내지 100중량부 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 40 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하고, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙 둘 다의 성분을 함유하는 경우에는, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 120중량부 이하인 수소화 NBR 조성물을 사용할 수 있다. 기본 고무 부재에 사용하는 수소화 NBR은 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무이지만, 당해 수소화 NBR은 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하, 즉 부분 수소 첨가율이 약 50% 이하이면, 고무 조성물의 강도가 불충분하다.
기본 고무 부재에 사용하는 수소화 NBR로서, 공액 디엔 단위의 함유량이 70 내지 100중량부인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 70중량부 미만이면, 고무가 매우 연화되고, 목적하는 효과를 달성할 수 없다. 또한, 수소화 NBR에 배합된 아연 메타크릴레이트는 40 내지 120중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 배합량이 40중량부 미만이면, 고무가 매우 연화되는 반면, 120중량부를 초과하는 경우, 고무가 매우 경화되어 부적합하다. 또한, 카본 블랙을 배합할 필요는 없지만, 40중량부 이하의 양으로 배할할 수 있다. 카본 블랙의 배합량이 40중량부를 초과하면, 보강 고무 부재가 취화되어 파쇄되므로, 바람직하지 않다. 또한, 카본 블랙을 아연 메타크릴레이트와 함께 사용하는 경우, 배합량의 합계가 120중량부를 초과하면, 당해 부재가 매우 경화되어 주행 안정성과 승차감이 저하되므로 총량 배합량이 120중량부 이하이어야 한다.
여기서, 본 발명의 제3 양태에서, 비드부의 강화 고무 부재는 도 2a 내지 도 2c의 해칭(hatching)으로 나타낸 부위의 비드 충전재 부재, 상이한 유형의 비드 충전재 부재 및 보조 비드 충전재 부재를 의미한다. 즉, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 기본적으로 본 발명의 부재는 비드 코아의 원주 방향 외부에서 카커스 본체와 턴-업(turred-up) 부분을 접착시키는 비드 충전재 재료로서 사용한다. 또한, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 비드 충전재는 본 발명의 부재를 포함하여 기타 재료와 조합한 다양한 유형의 재료로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상이한 유형의 본 발명의 부재와 고무 등을 조합한 비드 충전재가 된다. 또한, 도 2c와 같이, 비드 충전재 뿐만 아니라, 카커스 층을 통해 인접한 부위에 본 발명의 부재인 보조 비드 충전재 구조를 제공할 수 있다. 이 때, 보조 비드 충전재를 카커스의 턴-업 말단을 포함하도록 배치시키면, 내구성이 향상되므로 바람직하다. 또한, 모든 경우에 카커스의 권취 말단 위치를 상이한 유형의 부재 및 보조 비드 충전재를 포함하는 비드 충전재 상부 말단보다 높거나 낮게 할 수 있다.
본 발명에서, 비드부 보강 고무 부재와 인접 고무 층 사이에, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지 5 내지 80중량부를 배합한 접착 고무 층을 삽입시켜 이들 층들을 강하게 접착시킨다. 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 성분(C)의 방향족 석유 수지의 배합량이 5중량부 미만이면, 접착력이 저하되고, 80중량부를 초과하면, 고 부하 하중에서 타이어를 주행시킬 경우, 발열량이 커지고 타이어 파괴를 유발하므로 위의 배합량으로 배합하는 것이 필요하다.
위의 접착 고무 층에 함유된 성분(A):성분(B)의 중량비는 접착력의 관점에서 10:90 내지 90:10가 바람직하다. 또한, 접착 고무 층의 두께는 바람직하게는 0.1 내지 2.0mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 0.8mm이다. 두께가 0.1mm 미만이면, 압출법 등에 의한 적층 성형시 접착 고무 층이 파쇄되어 가공하기가 어렵다. 2.0mm보다 두꺼우면, 고 부하 하중에서 타이어를 주행시키는 경우, 접착 고무 층에 열이 발생하여 내구성이 저하된다.
본 발명의 제4 양태에서, 공기 타이어의 카커스로서는 위의 수소화 NBR을 70중량% 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 90중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 90중량부인 고무 조성물로 보강 코드를 피복하고, 또한, 1.1d≤T≤3.6d(여기서, d는 보강 코드의 직경이고, T는 보강 코드 피복물의 두께이다)인 조건을 만족하는 카커스를 1층 이상 사용하도록 해야 한다. 여기서, 보강 코드는 반드시 카커스 두께 방향 중앙부에 위치해야 할 필요는 없으며, 어느 한 쪽의 고무 피복 두께가 최저 두께(코드 직경을 d라 할 때, 0.05d)를 만족시키는 경우, 한면에 배치시킬 수 있다. 또한, 고무 피복 두께는 코드 방향으로 일정해야 할 필요는 없으며, 최저 두께가 1.1d이고, 또한 평균 두께가 3.6d를 초과하지 않으면, 임의로 설정할 수 있다. 또한, 카커스를 2층 이상 사용하는 경우, 접착 고무 층은 최외층 카커스의 외측에만 존재할 수 있다. 타이어 최내면에 부틸 고무의 공기 투과 방지층을 제공하는 경우에는, 이들 사이에 접착 고무 층이 반드시 필요하지는 않다.
카커스 두께가 보강 코드의 1.1 내지 3.6배인 경우, 카커스 피복을 유효하게 에워싸기 위해서는 최저 카커스 피복 직경의 1.1배이어야 하고, 또한, 3.6배를 초과하면, 공기 투과 방지층을 제거해도 중량면에서 이점이 없어진다.
공기 투과성을 종래의 타이어와 동등하게 제공하는 경우, 공기 투과 방지층의 양만큼 중량을 감소시킬 수 있고, 또한, 공기 투과성을 종래보다 양호하게 하고자 하는 경우, 카커스 피복의 게이지(gage)를 증가시키는 것만으로 충분하며, 이방법에 의해, 제조 비용을 증가시키지 않고 공기 누출량(leakage)이 적은 타이어를 제공할 수 있다.
수소화 NBR은 중합체의 강도가 높고, 일반 용도의 고무에 비해 높은 tanδ의 원인이 되는 카본 배합량을 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 수소화 NBR에 아연 메타크릴레이트를 배합한 고무 조성물은 카본을 배합하지 않고도 강도가 높으며, tanδ가 매우 낮고, 이것을 카커스 피복에 이용하여 타이어의 전동 저항성을 감소시킬 수 있다.
또한, 수소화 NBR은 공기 투과 방지성이 우수하므로, 수소화 NBR을 카커스에 사용한 타이어는 공기 투과 방지층을 반드시 필요로 하지는 않으므로, 중량을 큰 폭으로 감소시킬 수 있다. 여기서, 단지 공기 투과 방지층을 제거하는 것만으로, 경량화되면서 타이어 전체의 강도가 저하된다. 그러나, 본 발명의 카커스 피복은 아연 메타크릴레이트의 양을 증가시켜, 카본 배합에 의해 tanδ를 증가시키 않고 고무의 모듈러스를 증가시킬 수 있고, 두께 감소에 의한 강도 부족을 보완할 수 있다.
본 발명에 따르면, 카커스와 인접 고무 층 사이의 접착성을 향상시키기 위해, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)를 배합하고, 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 배합한 접착 고무 층을 통해 접착시킬 필요가 있다. 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 대한 성분(C)의 방향족 석유 수지의 배합량이 5중량부 미만이면, 접착력이 저하되고, 80중량부를 초과하면, 발열량이 커지고 타이어 파괴를 유발하므로, 위의 성분(C)의 배합량을 벗어나면 바람직하지 않다.
위에서 사용한 접착 고무 층의 두께와 관련하여, 카커스의 경우에는, 두께 0.1 내지 1.7mm의 범위에서 카커스 외측에 위치하도록 사용하는 것이 바람직하다. 접착 고무 층의 두께는 0.1mm 이상이면, 접착성을 충분히 만족시키지만, 공업적으로 실용적인 범위로서는 0.2mm 이상인 것이 바람직하다. 반대로, 두께가 1.7mm를 초과하면, 중량이 매우 증가하고 또한 전동 저항성이 악화되므로 바람직하지 않다.
접착 고무 층의 조성은, 중량비가 10/90 내지 90/10인 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B) 합계 100중량부에 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 배합하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제5 양태에서는, 공기 타이어의 측벽의 적어도 일부에 또는 측벽 표면부에 배치된 백색 또는 유채색으로 착색된 리본이나 레터부에, 강도가 높고 내후성과 내구성이 우수한 수소화 NBR 고무 조성물을 사용하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 수소화 NBR 조성물을 타이어 부재에 사용하는 경우에는, 이 재료 자체가 타이어에 사용되는 일반 용도의 고무와의 사이의 접착성에 문제가 있고, 실제로 사용할 때, 여러가지 큰 문제를 수반한다. 그러나, 본 발명에서는, 당해 부재와 일반 용도의 고무와의 접착력의 관점에서, 매우 우수한 특정 고무 접착제를 발견하여, 즉시 위의 문제를 해소하고, 본 발명에 이르렀다.
본 발명의 한 양태에 따르면, 공기 타이어의 측벽부의 적어도 일부에, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무(수소화 NBR)를 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 30중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물로 이루어진 보강층이 사용된다.
당해 고무 조성물에 함유된 수소화 NBR로서는, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하, 바람직하게는 20중량% 이하인 수소화 NBR을 사용하는 것이 바람직하다. 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이상, 즉 부분 수소 첨가율이 약 50% 이하이면, 고무 조성물의 강도가 불충분해진다. 또한, 당해 보강층에 사용된 기본 고무 부재에 사용된 수소화 NBR로서는, 공액 디엔 단위 함유량이 40 내지 100중량부인 수소화 NBR을 사용하며, 공액 디엔 단위 함유량이 40중량부 미만이면, 매우 연화되고, 보강층으로서의 목적하는 효과를 달성할 수 없다. 또한, 수소화 NBR 조성물에 배합하는 보강제로서 작용하는 아연 메타크릴레이트 및/또는 카본 블랙의 배합량의 합계는 10 내지 120중량부인 것이 바람직하고, 이것이 10중량부 미만이면, 매우 연화되어 내외상성이 악화되고, 또한, 120중량부를 초과하면, 매우 경화되어 내구성이 악화되므로, 둘 다의 경우 부적합하다.
본 발명의 측벽부에 존재하는 보강층은 다양한 배열로 배치할 수 있고, 예를 들면, 도 3a 내지 도 3g에 나타낸 바와 같이 배치할 수 있다. 또한, 도 3에 나타낸 모든 경우, 측벽부에서의 보강층의 범위는 도 4에 나타낸 바와 같이 타이어 단면 높이 SH의 20 내지 80%의 범위의 적어도 일부가 측면부 보강층에 의해 보강 되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 공기 타이어의 측벽부 표면에, 수소화 NBR을 30중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 90중량부를 함유한 흑색 이외의 색상으로 착색된 고무 조성물이, 두께 0.5mm 이상으로 제공되어 있다. 본 발명의 당해 양태에 따르면, 공기 타이어의 측벽부 표면에, 위의 소정의 조성으로 이루어진 고무 조성물을 소정의 두께로 제공함으로써, 타이어의 내후성과 내외상성을 상당히 향상시키는 동시에, 당해 배치된 고무 조성물을, 예를 들면, 백색 또는 유채색으로 착색된 리본이나 레터로서 사용함으로써, 미학적 효과를 달성할 수 있다.
위의 실시 양태의 경우, 당해 고무 조성물에 함유된 수소화 NBR은, 30 내지 100중량부의 양으로 존재해야 하며, 또한, 당해 고무 조성물에는 아연 메타크릴레이트를 0 내지 90중량부의 양으로 배합한다. 아연 메타크릴레이트는 0 내지 90중량부의 배합으로 충분한 내외상성을 제공할 수 있으며, 90중량부를 초과하는 양으로 배합하는 경우, 매우 경화되어 내구성이 불량해진다. 또한, 위의 실시 양태의 경우, 고무 조성물이 흑색으로 되는 것을 방지하기 위해, 카본 블랙을 배합하지 않는다. 또한, 제공된 고무 조성물 층의 두께는 0.5mm 이상이면, 타이어 고무 조성물로부터의 오염원인 노화 방지제의 이행을 방지하기에 충분하다. 따라서, 상술한 요건을 만족시키는 고무 조성물을 공기 타이어의 측벽부의 표면에 사용하여, 타이어의 내후성, 내외상성 및 내구성을 상당히 향상시킬 수 있고, 두께를 감소시킬 수있으므로, 경량화가 가능하고, 종래와 같은 전용 금형을 반드시 필요로 하지는 않으며, 또한, 수소화 NBR은 중합체 극성이 높기 때문에, 오염성인 노화 방지제가 용이하게 이행하지 않으므로, 보호층을 제공하지 않고서도 변색되지 않는 효과가 있다.
또한, 본 발명에서는, 제1 양태와 제2 양태에서 사용하는 위의 보강층 및 이들에 제공된 고무 조성물과 각각 인접한 고무 층과의 사이에, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 배합한 접착 고무 층을 삽입시켜 이들 층들을 강하게 접착시킨다. 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부에 대한 성분(C)의 방향족 석유 수지의 배합량이 5중량부 미만이면, 접착력이 저하되고 내구성이 열화되며, 80중량부를 초과하면, 발열량이 커지고 전동 저항성이 불량해지므로, 위의 배합량으로 배합해야 한다.
또한, 본 발명에서는, 제1 양태에서 사용하는 보강층 또는 제2 양태에서 사용하는 고무 조성물 층을 접착시키는 경우, 접착 고무 층의 두께는 0.1 내지 2.0mm, 바람직하게는 0.2 내지 1.5mm이다. 0.1mm 미만이면, 실질적으로 가공이 어려워지고, 공업적으로 실용적이지 않다. 또한 2.0mm를 초과하면, 경량화 효과가 달성되지 않고, 전동 저항성이 불량해진다.
본 발명의 제6 양태에서는, 공기 타이어의 공기 투과 방지층을 구성하는 재료에 소정의 수소화 NBR 조성물을 사용하며, 또한 공기 투과 방지층과 인접한 고무 층과의 사이에, 특정 디엔계 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 및 방향족 석유 수지로 이루어진 접착 고무 층을 삽입시켜 접착시킴을 주된 특징으로 한다.
본 발명의 공기 타이어에 사용하는 공기 투과 방지층으로서는, 수소화 NBR을 70중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 90중량부와 카본 블랙 0 내지 40중량부를 함유하는 동시에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 90중량부인 고무 조성물을 사용한다. 수소화 NBR의 배합량이 70중량부 미만이면, 공기 투과 방지성이 불량해지지만, 70 내지 100중량부에서 충분한 공기 투과 방지성을 확보할 수 있다. 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 합계가 10중량부 미만이면, 주행 안정성이 불량해지고, 또한, 90중량부를 초과하면, 반대로 승차감이 악화되므로 바람직하지 않다. 또한, 공기 투과 방지층의 두께는 0.2 내지 1.2mm가 적합하다. 두께는 0.2mm 이상이면, 필요한 공기 투과 방지성을 충분히 만족시킬 수 있고, 1.2mm를 초과하면, 중량이 증가하므로 바람직하지 않다.
수소화 NBR 조성물을 공기 투과 방지층에 사용하는 경우, 수소화 NBR의 에너지 손실이 적으므로, 가황시에 카커스 코드 사이에 부틸 고무가 침투하는 현상, 즉, 스펙타클 현상(spectacle phenomenon)이 발생하더라도 문제가 되지 않고, 따라서, 종래의 완충 고무 시트의 기본 고무가 불필요해지고, 그 만큼 경량화시킬 수 있다. 또한, 미가황 고무의 가공성이 양호하고, 위의 아연 메타크릴레이트를 가하여, 라이너를 경화시킬 수 있으므로, 타이어의 강도를 향상시키고, 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 공기 투과 방지층과 인접 고무 층과의 사이의 접착성을 향상시키기 위해서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)를 배합하고, 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 배합한 고무 조성물을 통해 접착시켜야 한다. 위의 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 성분(C)의 방향족 석유 수지의 배합량이 5중량부 미만이면, 접착력이 저하되고, 80중량부를 초과하면, 발열량이 많고, 둘 다의 경우, 타이어가 파괴되므로 위의 성분(C)의 배합량 범위를 벗어나면 바람직하지 않다.
위에서 사용하는 접착 고무 층의 두께에 관해서는, 0.1 내지 1.1mm의 두께로 사용하는 것이 바람직하다. 접착 고무 층의 두께가 0.1mm 이상이면, 접착성이 충분히 만족스럽지만, 공업적으로 실용적인 범위로는 0.2mm 이상이 바람직하다. 반대로, 두께가 1.1mm를 초과하면, 중량이 매우 증가하고, 전동 저항성이 악화되므로 바람직하지 않다.
접착 고무 층의 조성은, 디엔계 고무(A) 및 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 배합비가 10/90 내지 90/10인 합계 100중량부에 방향족 석유 수지(C)를 5 내지 80중량부 배합한 것이 바람직하다.
본 발명의 제7 양태에서는, 공기 타이어의 비드 토우 부분을 구성하는 부재에 소정의 수소화 NBR 조성물을 사용하고, 당해 비드 토우 부분과 인접 고무 층 사이에, 소정의 수소화 NBR 조성물을 사용하고, 당해 비드 토우 부분과 인접한 고무 층과의 사이에, 특정 디엔계 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무 및 방향족 석유 수지로 이루어진 접착 고무층을 삽입시켜 접착시킴을 주된 특징으로 한다.
본 발명에서 사용하는 비드 토우 부분은, 수소화 NBR을 70 내지 100중량부 함유하는 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트를 20 내지 120중량부 배합한 수소화 NBR 고무 조성물로 이루어져야 한다. 수소화 NBR 조성물에 있어서, 수소화 NBR이 70중량부 미만이면, 매우 연화되어 주행 안정성이 저하되므로 사용상 부적합하지만, 100중량부이더라도 문제는 없다. 또한, 수소화 NBR 조성물에 배합된 아연 메타크릴레이트가 20중량부 미만이면, 매우 연화되어 주행 안정성이 저하되고, 120중량부를 초과하면, 매우 경화되어 림과의 적합성이 악화된다. 또한, 수소화 NBR 조성물에 카본 블랙을 40중량부 이하 배합할 수 있다. 이 경우, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계는 120중량부 이하이어야 한다. 카본 블랙의 배합량이 40중량부를 초과하면, 취화되고 타이어 림 부착시에 큰 변형력이 가해지면 파손된다. 또한, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 합계가 120중량부를 초과하면, 매우 경화되고 림과의 적합성이 악화되므로 바람직하지 않다.
본 발명에 따르면, 당해 비드 토우 부분의 고무 부재와 인접 고무 층과의 사이의 접착성을 향상시키기 위해서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)를 배합하고, 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 배합한 접착 고무 층을 통해 접착시킬 수 있다. 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부에 대한 성분(C)의 방향족 석유 수지의 배합량이 5중량부 미만이면, 접착 고무의 가공성이 악화된다. 또한, 80중량부를 초과하면, 압착 경화성(compression set)이 악화된다.
당해 접착 고무 층에 함유된 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 배합비는, 접착력의 관점에서, 바람직하게는 (A):(B)가 10:90 내지 90:10이다. 또한, 접착 고무 층의 두께는 0.1 내지 1.5mm이어야 하며, 바람직하게는 0.2 내지 0.8mm이다. 접착 고무 층의 두께가 0.1mm 미만이면, 생산시에 접착 고무 층이 파쇄되고 가공이 어려워지며, 또한, 1.5mm보다 두꺼우면, 비드 폭이 넓어지고, 림과의 적합성이 악화되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 따르는 타이어는, 일반 주행의 경우에는 비드 토우 부분에 발생하는 변형이 작기 때문에, 반드시 위의 접착 고무 층을 필요로 하지는 않지만, 매우 격심한 주행[예: 서킷(circuit) 주행] 등에서는, 비드 토우 부분에 변형이 커지므로, 접착 고무 층을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르는 비드 토우 부분 고무 부재는, 도 5a와 5b에 나타낸 바와 같은 양태로 실제로 사용된다. 또한, 비드 토우 부분 고무 부재의 바람직한 배치관계를 도 6을 이용하여 설명하면, Lc≤L≤Ls및 Hc≤H≤2Hc의 관계(여기서, L은 비드 말단으로부터 토우 부분 고무 부재의 비드 코아 하부까지의 타이어 축 방향 거리이고, Lc는 비드 말단으로부터 비드 코아 내측까지의 타이어 축 방향 거리이고, Ls는 비드 말단으로부터 비드 코아 외측까지의 축 방향 거리이고, H는 비드부 고무 부재의 비드 말단으로부터 토우 부분 고무 부재의 상단까지의 타이어 원주 방향 높이이고, Hc는 토우 부분 고무 부재의 비드 말단으로부터 비드 코아 중심까지의 타이어 원주 방향 높이이다)가 성립하도록 배치시키는 것이 바람직하다.
여기서, L<Lc의 관계가 성립되는 경우에는, 비드 코아 하측에 접하는 부분이 없으므로, 림 부착시 토우 부분 고무 부재가 이탈될 수 있으며, 또한, L>Ls의 관계가 성립되는 경우에는, 타이어와 림과의 접합성(fit)이 악화될 수 있다. 또한, H<Hc의 관계가 성립되는 경우에는, 코너링(cornering) 동안에 비드부가 붕괴되기 쉽고, 주행 안정성의 향상 효과가 감소될 수 있으며, 또한, H>2Hc의 관계가 성립되는 경우에는, 림 부착에 의한 접합성이 약간 감소될 수 있다.
본 발명의 제8 내지 제14 양태에서는, 공기 타이어의 카커스 피복 고무, 벨트 피복, 비드 충전재, 측벽, 림 쿠션, 체이퍼, 캡 트레드 및 비드 단열재를 구성하는 각각의 파트 부분의 일부 또는 전체에, 공액 디엔 단위의 함유량이 30중량% 이하인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무(수소화 NBR)를 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 60중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물(수소화 NBR을 함유하는 고무)을 사용하고, 또한, 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 위의 각각의 파트 부분과 인접한 디엔계 고무로 이루어진 기타 파트 부분과의 사이에, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층(접착 고무 층)을 배치하여, 위의 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 파트 부분과 디엔계 고무로 이루어진 파트 부분을 강하게 접착시킬 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명의 각각의 파트 부분에 사용된 수소화 NBR을 함유하는 고무에는, 위의 수소화 NBR을 40중량부 이상 함유하는 고무 합계 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 0 내지 120중량부와 카본 블랙 0 내지 60중량부를 함유하고 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10 내지 120중량부인 고무 조성물이 사용된다. 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무에 있어서, 수소화 NBR이 40중량부 이하이면, 고무의 목적하는 강도를 달성할 수 없으므로 사용상 바람직하지 않지만, 100중량부이더라도 전혀 문제가 되지 않는다. 또한, 수소화 NBR을 함유하는 고무에 배합하는 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 배합량의 합계가 10중량부 미만이면, 매우 연화되고 주행 안정성이 저하되고, 120중량부를 초과하면, 매우 경화되고 사용하기에 부적합하다. 또한, 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무 조성물은, 소정의 각 성분의 배합량의 범위에서, 배합을 변화시켜 종래의 디엔계 고무에 비해 매우 높은 경도를 갖도록 할 수 있고, 이 때에도, 내구성, 내피로성 및 내절단성이 우수하고, 저발열성이고, 또한 고온에서의 경도 저하가 작기 때문에, 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무는 주행 안정성, 전동 저항성, 경량화가 필요한 각종 타이어 파트 부분에 효과적으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진 각각의 파트 부분과 인접한 디엔계 고무로 이루어진 기타 파트 부분과의 사이의 접착성을 향상시키기 위해, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)를 배합하고, 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 배합한 접착 고무 층을 통해 접착시켜야 한다. 성분(A)와 성분(B)의 합계 100중량부에 대한 성분(C)의 방향족 석유 수지의 배합량이 5중량부 미만이면, 접착력이 저하되고, 80중량부를 초과하면, 발열량이 크고, 둘 다의 경우, 타이어가 파괴되므로, 위의 성분(C)의 배합량 범위를 벗어하는 것은 바람직하지 않다.
접착 고무 층에 함유된 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 배합비는, 접착력의 관점에서, 바람직하게는 (A):(B)가 10:90 내지 90:10이다. 이 배합비의 범위를 벗어나면, 접착력이 저하된다. 또한, 접착 고무 층의 두께는 0.1 내지 2.0mm이어야 하며, 바람직하게는 0.2 내지 0.8mm이다. 접착 고무 층의 두께가 0.1mm 미만이면, 생산시에 접착 고무 층이 파쇄되거나 가공이 어려워지며, 또한, 2.0mm보다 두꺼우면, 통상의 주행에서는 문제가 되지 않지만, 장시간 주행과 매우 격렬한 조건하의 주행시에는 접착 고무 층이 파쇄되거나 열이 발생하고 접착 고무 층이 파괴되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 제8 양태에 따르면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 카커스와 벨트의 보강 코드를 피복하는 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다. 이 경우, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 아연 메타크릴레이트 및/또는 카본 블랙으로 보강된다. 기타 파트 부재는, 종래의 디엔계 고무로 이루어질 수 있지만, 이 경우에는, 위의 카커스 피복과 벨트 피복을 구성하는 수소화 NBR을 함유하는 고무와의 사이에 소정의 접착 고무 층을 삽입하여 수소화 NBR을 함유하는 고무와 디엔계 고무를 접착시킨다.
당해 양태를 적용하는 경우에는, 수소화 NBR을 함유하는 고무가, 종래의 디엔계 고무에 비해, 경도가 높고, 발열량이 낮으며, 내절단성이 우수하므로, 종래 배치된 바와 같은 언더 트레드가 반드시 필요하지는 않다.
벨트 층과 트레드 층과의 사이에 피복 층이 존재하지 않고, 트레드 홈으로부터 벨트까지의 두께를 종래와 동일하게 확보하고자 하는 경우, 또는 벨트 층과 트레드 사이에 피복 층이 존재하고 이 피복 층이 수소화 NBR을 함유하는 고무로 보강 코드를 피복하여 이루어지며 트레드 홈으로부터 피복 층까지의 두께를 종래와 동일하게 확보하고자 하는 경우, 이 부분(종래의 언더 트레드가 위치하고 있는 부분)도바람직하게는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다.
본 발명의 제9 양태에 따르면, 제1 양태로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 카커스 피복, 벨트 피복 및 비드 충전재의 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다. 이 경우, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 경도가 높으므로, 비드 충전재 의 용적을 감소시켜도 종래와 동등한 타이어 횡방향 강도를 달성할 수 있고, 주행 안정성이 저하되지 않는다. 또한, 발열성이 작아 전동 저항성이 증가하지 않으므로, 비드 충전재 고무로서 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 비드 충전재 또한 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 경우, 카커스 피복과 비드 충전재와의 사이에 배치한 접착 고무 층이 불필요해지므로, 전동 저항성이 더욱 감소될 수 있고 생산성도 향상되므로, 더욱 바람직하다.
본 발명에 따르면, 제2 양태로서, 도 9에 나타낸 바와 같이, 카커스 피복, 벨트 피복, 비드 충전재 및 측벽의 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다. 이 경우, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 내오존열화성, 내오염성, 내절단성이 우수할 뿐만 아니라, 저 발열성이므로, 경량화시키면서 내외상성과 전동 저항성 모두를 갖춘 측벽으로서도 적합하다. 내절단성이 우수하므로, 카커스 피복 고무가 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 경우, 측벽을 더 얇게 하더라도 내외상성이 저하되지 않는다. 또한, 발열량이 적으므로, 전동 저항성이 감소되는 효과도 있다.
또한, 측벽이 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 경우, 카커스와의 사이의 접착 고무 층이 불필요해지므로, 전동 저항성이 더욱 감소될 수 있고 생산성도 향상되므로, 더욱 바람직하다.
또한, 비드 충전재와 측벽이 동시에 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 경우, 카커스, 비드 충전재 및 측벽 사이의 접착 고무 층이 불필요해지므로, 더욱 바람직하다.
본 발명에 따르면, 제3 양태로서, 도 10에 나타낸 카커스 피복, 벨트 피복, 비드 충전재, 측벽, 림 쿠션 및 체이퍼의 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다. 이 경우, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 종래의 디엔계 고무에 비해, 경도가 높으면서 발열량이 낮고 강도가 높으므로, 비드부의 체이퍼, 림 쿠션으로서도 적합하다. 경도가 높으므로, 비드부의 이동이 억제되고, 주행 안정성이 향상된다. 또한, 강도가 높고 내균열성이 우수하므로, 림 부착과 림 이탈을 반복해도 비드 토우 부분이 파쇄되기 어려운 효과가 있다.
또한, 체이퍼와 림 쿠션도 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 경우, 카커스와의 사이의 접착 고무 층이 불필요해지므로, 생산성이 향상되고 더욱 바람직하다. 또한, 비드 충전재와 측벽도 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지고, 또한 체이퍼와 림 쿠션도 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 경우, 카커스, 비드 충전재, 측벽, 림 쿠션, 체이퍼 사이의 접착 고무 층이 불필요해지므로, 더욱 바람직하다.
본 발명의 제10 양태에 따르면, 첫번째 양태에서는, 도 11에 나타낸 캡 트레드에는, 디엔계 고무 및/또는 부틸계 고무를, 또한 비드 단열재에는, 디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 부틸계 고무, 에틸렌 프로필렌계 고무, 니트릴계 고무 및 하이드린계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 기타 모든 부분의 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다.
또한, 두번째 양태에서는, 도 11에 나타낸 캡 트레드에만 디엔계 고무 및/또는 부틸계 고무를 사용하고, 기타 모든 부분의 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다. 이들 경우에서와 같이, 캡 트레드를 제외한 모든 고무 또는 캡 트레드와 비드 단열재를 제외한 모든 고무가 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지고, 캡 트레드와의 사이에 접착 고무 층을 배치시키면, 캡 트레드와의 사이 이외에는 접착 고무 층이 불필요해진다. 따라서, 접착 고무 층이 없으므로 생산성이 양호한, 예비 캡 트레드가 없는 미처리(green) 타이어를 생산한 후, 캡 트레드를 접착 고무 층과 함께 부착시켜 미처리 타이어를 완성시킬 수 있으므로, 전동 저항성이 낮고 경량화되고 내외상성이 우수한, 생산성이 양호한 고성능 타이어를 수득할 수 있다.
또한, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 내마모성이 양호하고, 발열량이 적으므로, 이것을 캡 트레드로서 사용할 수 있지만, 제동 성능, 웨트(wet) 성능 등의 그립(grip) 성능과 내마모성, 저발열성을 균형있게 양립시키기 위해서는, 종래의 디엔계 고무 배합의 캡 트레드를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제11 양태에 따르면, 도 10에 나타낸 비드 단열재 고무에는, 디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 부틸계 고무, 에틸렌 프로필렌계 고무, 니트릴계 고무 및 하이드린계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 비드 단열재와 인접한 수소화 NBR을 함유하는 고무와의 사이에, 위의 접착 고무 층을 배치시키지 않은 구조로 한다. 이 구조의 경우에는, 비드 와이어에 피복된 비드 단열재 고무에 한해서, 타이어를 사용할 때에 발생하는 변형이 매우 작고, 인접한 고무와의 접착성이 약해도 내구성에 있어서 문제가 발생하지 않으므로, 접착 고무 층이 불필요하다.
본 발명의 제12 양태에 따르면, 이의 첫번째 양태에서, 도 10에 나타낸 비드 단열재 고무에는, 디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 부틸계 고무, 에틸렌 프로필렌계 고무, 니트릴계 고무 및 하이드린계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 기타 모든 부분의 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어진다. 이 경우, 비드 와이어를 에워싼 비드 단열재 고무에 한해서, 타이어를 사용할 때에 발생하는 변형이 매우 작고, 인접한 고무와의 접착성이 약해도 내구성에 있어서 문제가 발생하지 않으므로, 비드 단열재 고무와 인접 고무 사이에 접착 고무 층이 불필요하고, 따라서, 결국, 접착 고무 층을 전혀 필요로 하지 않는 타이어를 제조할 수 있다.
본 발명에 따르면, 두번째 양태에서, 도 10에 나타낸 타이어를 구성하는 모든 부분의 고무는 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어질 수 있다. 이 경우, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 강도, 저발열성, 내절단성 등의 물성이 우수하므로, 종래의 타이어와 같이 각각의 부재마다 배합을 변경할 필요가 없다. 따라서, 하나의 타이어에 필요한 고무 배합의 종류가 감소하므로, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 캡 트레드가 없는 미처리 기본 타이어를 사출 성형에 의해 제조한 후, 캡 트레드를 접착 고무 층과 함께 부착시켜 미처리 타이어를 완성시킬 수 있으므로, 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 이렇게 하여 수득한 타이어는 각각 전동 저항성이 낮은 고성능 타이어 및 재생용 기본 타이어로서도 적합하다.
본 발명의 제13 양태에 따르면, 타이어를 구성하는 각각의 파트의 적어도 일부 또는 전체의 내면과 외면에, 흑색 이외의 색상으로 착색된 수소화 NBR을 함유하는 고무를 배치시킨 공기 타이어를 제조할 수 있다. 이 경우, 수소화 NBR을 함유하는 고무는 강도, 저발열성, 내절단성 등의 물성이 우수할 뿐만 아니라, 카본 블랙을 배합하지 않더라도 아연 메타크릴레이트만을 사용하여 경도를 향상시킬 수 있으므로, 위의 모든 특성을 유지하면서 흑색 이외의 임의의 색상으로 착색시킬 수 있고, 이러한 흑색 이외의 색상으로 착색시킨 수소화 NBR을 함유하는 고무를 사용하여, 타이어의 내면과 외면에 제공된 각각의 파트의 일부 또는 전체의 내면과 외면에 배치시키면, 위의 모든 특성을 유지하면서 타이어의 미학적 효과를 달성할 수 있다.
본 발명의 제14 양태에 따르는 타이어는, 본원에서 사용하는 수소화 NBR을 함유하는 고무의 공기 투과 계수가 낮기 때문에, 종래에 제공된 바와 같은 내부 라이너가 반드시 필요하지는 않다. 따라서, 그 만큼 경량화시킬 수 있다.
또한, 종래에는 벨트 단부의 층 사이 및 벨트 단부와 카커스와의 사이에 배치시킨, 도 10에 나타낸 쿠션 고무는 카커스 및 벨트와 함께, 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 카커스 및 벨트가 수소화 NBR을 함유하는 고무로 이루어지는 경우에는 내구성이 저하되므로, 쿠션 고무가 반드시 필요하지는 않다.
실시예
아래에, 본 발명을 실시예를 이용하여 설명하지만, 당연히 본 발명의 범위를 이들 실시예로 제한하는 것은 아니다.
아래의 시판품을 아래의 표준 실시예 1 내지 3, 실시예 1 내지 27 및 비교 실시예 1 내지 16에서 사용하는 각각의 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 캡 트레드의 배합 성분
SBR: 니폴(Nipol) NS-116[닛폰 제온(Nippon Zeon) 제조] 배합량을 변화시킴
NR: RSS #3 배합량을 변화시킴
HNBR(수소화 NBR): 제트폴(Zetpol) 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S[아사다 케미칼 인더스트리(Asada Chemical Industry) 제조] 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339[쇼와 캐봇(Showa Cabot) 제조] 배합량을 변화시킴
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스(Perkadox) 14/40[가야쿠 아크조(Kayaku Akzo) 제조] 5중량부
노화 방지제: 나우가드(Naugard) 445[유니로얄(Uniroyal) 제조] 1.5중량부
2) 언더 트레드의 배합 성분
NR: RSS #3 배합량을 변화시킴
BR: 니폴 BR-1220(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
HNBR: 제트폴 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S(아사다 케미칼 인더스트리 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙(FEF급): HTC-100[신잇카 카본(Shinnikka Carbon) 제조] 배합량을 변화시킴
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
3) 접착 고무 층의 배합 성분
NR: RSS #3 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 50중량부
방향족 석유 수지: FR-120[후지코산(Fujikosan) 제조] 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트(Zinc White) #3[세이도 케미칼 인더스트리(Seido Chemical Industry) 제조] 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(Beads Stearic acid)[닛폰 오일 앤드 팻(Nippon Oil and Fat) 제조] 1중량부
노화 방지제: 노크락(Nocrac) 224[오우치 신코 케미칼(Ouchi Shinko Chemical) 제조] 1중량부
황: 불용성 황 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러(Nocceler) CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 3.5중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제:TAIC [닛폰 가세이 케미칼(Nippon Kasei Chemical) 제조] 3중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
시험 타이어의 제조
각각의 실시예에서 나타낸 배합 조성으로 이루어진 캡 트레드, 언더 트레드 및 접착 고무층을 각각의 예의 타이어 구성에 따라 시험 타이어(크기: 185/65R14)를 제조하고, 아래의 소정의 시험을 수행한다.
각각의 실시예에 있어서, 시험방법과 평가방법은 아래와 같다.
1) 고속 내구성 시험방법
드럼 표면이 평탄하고 직경이 1707mm인 드럼 시험기를 사용하여, 주위 온도를 38±3℃로 제어하고, 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 220kPa, 하중 4.36kN, 속도 81km/h로 120분 동안 주행시키고, 이어서 3시간 이상 방냉시킨 후, 시험 공기압으로 재조정하여 본 주행을 개시한다.
본 주행은 121km/h의 속도로부터 시작하여, 주행 30분 마다 속도를 8km/h씩 단계적으로 상승시키고, 고장이 발생할 때까지 주행시킨다. 타이어에 고장이 발생할 때까지의 주행 거리를 종래 타이어의 고장 발생 거리를 100으로 하여 지수로 표시한 값을 고속 내구성으로 한다(지수가 클수록 양호하다).
2) 마모 시험방법
시험 타이어를 배기량 1.6ℓ의 소형 승용차 4륜에 장착하고, 소정의 코스에서 10,000km 주행시킨 후, 4개의 타이어의 평균 마모량을 측정한다. 종래의 타이어의 마모량 100을 기준으로 하여, 지수로 나타낸다(지수가 작을수록 마모되기 어렵다).
3) 전동 저항성 시험방법
아래의 조건에서 주행시키고, 이 때의 전동 저항성을 측정한다. 종래의 타이어의 측정값을 100으로 하여 지수로 나타낸다(지수가 작을수록 양호하다).
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 23±2℃로 조절하며, 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 시험 내압 200kPa, 속도 80km/h로 주행시킨다.
4) 차량 주행 안정성 시험방법
내압 200kp에서 14×5ℓ/2JJ의 림에 적재한 시험 타이어를 배기량 1.6ℓ의 FF 승용차에 장착하고, 훈련시킨 5명의 운전자에게 시험 코스를 주행시켜 주행 안정감을 평가한다. 결과는, 기준 타이어와 상대 비교하여 아래의 판정 기준을 기본으로 한 5점법으로 채점하고, 최고점과 최저점을 제외한 3명의 평균 점수를 나타낸다(점수가 높을수록 양호하다).
판정 기준:
5: 매우 양호함, 4: 양호함, 3.5: 약간 양호함, 3: 기준 타이어와 동일함, 2.5: 약간 불량함(실질적인 하한), 2: 불량함, 1: 매우 불량함
5) 고 하중 내구성 시험방법
아래의 조건으로 주행시키고, 고장난 경우는 NG(×), 고장나지 않은 경우는 OK(○)로 한다.
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 38±3℃로 조절하며, 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 240kPa의 조건에서 속도 81km/h로 주행시킨다. 초기 하중은 4.57kN으로 하고, 하중 7.28kN까지 2시간마다 0.68kN씩 하중을 증가시킨다. 이후에, 하중 14.0kN까지 4시간마다 0.68kN씩 하중을 증가시키고, 하중 14.0kN에서 4시간 동안 주행시킨 시점에서 주행을 완료한다.
표준 실시예 1과 2, 실시예 1 내지 8 및 비교 실시예 1 내지 4(캡 트레드)
캡 트레드의 배합 성분 비율을 변화시키고, 접착 고무 층의 조성 및 타이어 구성을 일정하게 한 경우의 시험 타이어의 고속 내구성, 마모량 및 전동 저항성에 대한 시험 결과를 아래의 표 I에 나타내었다.
표 I의 결과로부터, 본 발명에 따르는 배합 조성을 갖는 캡 트레드를 사용한 각각의 실시예의 타이어는 모두 목적하는 우수한 고속 내구성, 저 마모량 및 저 전동 저항성을 나타낸다.
실시예 9 내지 13 및 비교 실시예 5 내지 8(캡 트레드)
접착 고무 층의 배합 성분 비율을 변화시키고, 캡 트레드의 배합 조성 및 타이어 구성을 일정하게 한 경우의 시험 타이어의 고속 내구성, 마모량 및 전동 저항성에 대한 시험 결과를 아래의 표 II에 나타내었다.
표 II의 결과로부터, 본 발명에 따르는 배합 조성을 갖는 접착 고무 층을 사용하여 캡 트레드를 접착시킨 각각의 실시예의 타이어는 모두 목적하는 우수한 고속 내구성, 저 마모량 및 저 전동 저항성을 나타낸다.
실시예 14 내지 18 및 비교 실시예 9(캡 트레드)
캡 트레드 및 접착 고무 층의 배합 성분은 일정하게 하고, 타이어 구성 요소인 캡 트레드 및 접착 고무 층의 두께를 변화시킨 경우의 시험 타이어의 고속 내구성, 마모량 및 전동 저항성에 대한 시험 결과를 아래의 표 III에 나타내었다.
표 III의 결과로부터, 본 발명에 따르는 접착 고무 층의 두께를 갖고 소정의 두께의 캡 트레드(두께 7 내지 10.7mm)를 사용한 각각의 실시예의 타이어는 모두 목적하는 우수한 고속 내구성, 저 마모량 및 저 전동 저항성을 나타낸다.
표준 실시예 3, 실시예 19 내지 23 및 비교 실시예 10 내지 15(언더 트레드)
언더 트레드의 배합 성분 비율을 변화시키고, 접착 고무 층의 조성 및 타이어 구성을 일정하게 한 경우의 시험 타이어의 차량 주행 안정성, 고속 내구성 및 고 하중 내구성에 대한 시험 결과를 아래의 표 IV에 나타내었다.
표 IV의 결과로부터, 본 발명에 따르는 배합 조성을 갖는 언더 트레드를 사용한 각각의 실시예의 타이어는 모두 목적하는 우수한 차량 주행 안정성, 고속 내구성 및 고 하중 내구성을 나타낸다.
실시예 24 내지 27 및 비교 실시예 16(언더 트레드)
언더 트레드 및 접착 고무 층의 배합 조성은 일정하게 하고, 타이어 구성 요소인 언더 트레드 및 접착 고무 층의 두께를 변화시킨 경우의 시험 타이어의 차량 주행 안정성, 고속 내구성 및 고 하중 내구성에 대한 시험 결과를 아래의 표 V에 나타내었다.
표 V의 결과로부터, 본 발명에 따르는 언더 트레드 및 접착 고무 층의 두께를 갖는 각각의 실시예의 타이어는 모두 목적하는 우수한 차량 주행 안정성, 고속 내구성 및 고 하중 내구성을 나타낸다.
아래의 시판품을 아래의 표준 실시예 4, 실시예 28 내지 49 및 비교 실시예17 내지 26에서 사용하는 각각의 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 측벽부 보강 라이너 층의 배합 성분
수소화 NBR: 제트폴 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S(아사다 케미칼 인더스트리 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 배합량을 변화시킴
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
2) 접착 고무 층의 배합 성분
디엔계 고무(NR): RSS #3, 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 50중량부
방향족 석유 수지: FR-120(후지코산 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 불용성 황 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 배합량을 변화시킴(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제: TAIC(닛폰 가세이 케미칼 제조) 배합량을 변화시킴(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
또한, 표 VI의 표준 실시예 4와 비교 실시예 17에서 사용한 고무 조성물 A와 B는 아래와 같다.
| 종래의 고무 조성물 | A | B |
| (중량부) | (중량부) | |
| NR: RSS #3 | 40 | 40 |
| BR: 니폴 BR1220(닛폰 제온 제조) | 60 | 60 |
| 카본 블랙: N326M(쇼와 캐봇 제조) | 60 | 80 |
| 산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) | 5 | 5 |
| 스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) | 1 | 1 |
| 노화 방지제: 노크락 6C(오우치 신코 케미칼 제조) | 2 | 2 |
| 페놀 수지: 스미카놀(Sumicanol) 610[스미토모 케미칼(Sumitomo Chemical) 제조] | 6 | 6 |
| 황: 불용성 황 | 5 | 5 |
| 가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) | 2 | 2 |
시험용 런 플랫 타이어의 제조
각각의 실시예에서 사용한 배합 조성으로 이루어진 보강 라이너 층 및 접착층을 통상적인 방법으로 성형하고, 이것을 도 1a 내지 1e에 나타낸 소정의 배치 관계에 있도록 배치, 접착시킨다. 크기 255/40R17의 런 플랫 타이어를 제조하고, 각각 런 플랫 내구성 시험, 전동 저항성 시험 및 승차감 시험에서 사용한다.
각각의 실시예의 측정 및 평가방법은 아래와 같다.
1) 런 플랫 내구성 시험방법
4.90kN/타이어의 하중을 가한 차량에 공기압 0kPa에서 림으로부터 타이어가 이탈하지 않도록 시험 타이어를 장착하여 주행시키고, 타이어가 고장날 때 까지의 거리를 측정한다. 각각의 실시예는 종래의 타이어를 100으로 하여 지수로 나타내며, 이 지수가 클수록 런 플랫 내구성이 우수하다.
2) 전동 저항성 시험방법
아래의 조건에서 주행시키고, 이 때의 전동 저항성을 측정한다. 종래의 타이어의 측정값을 100으로 하여 지수로 나타내며, 지수가 작을수록 양호하다.
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 23±2℃로 조절하며, 림 크기 17×9JJ, 시험 내압 220kPa, 하중 5.5kN에서 속도 80km/h로 주행시킨다.
3) 승차감 시험방법
시험 타이어를 17×9JJ의 림에 적재하고, 내압 220kpa에서 충전시킨 후, 승용차에 장착하고, 훈련시킨 5명의 운전자에게 시험 코스를 주행시켜 주행 안정감을 평가한다. 결과는, 기준 타이어와 상대 비교하여 아래의 판정 기준을 기본으로 한5점법으로 채점하고, 최고점과 최저점을 제외한 3명의 평균 점수를 아래와 같이 분류한다.
판정 기준:
5: 매우 양호함, 4: 양호함, 3: 동일함, 2: 불량함, 1: 매우 불량함
분류:
평균 점수가 기준(3점)보다 높음: ◎, 기준과 동일함: ○, 기준 이하임: ×
표준 실시예 4, 실시예 28 내지 49 및 비교 실시예 17 내지 26(측벽부 보강 라이너)
각각의 실시예의 런 플랫 타이어의 측정 및 평가 결과를 표 VI에 나타내었다.
표 VI의 결과로부터, 본 발명에 따르는 조성을 갖는 보강 라이너 층을 소정의 조성으로 이루어진 접착 고무 층을 통해 소정의 배치 관계로 인접 고무 층과 접착시켜 이루어진 공기 타이어는 런 플랫 내구성, 전동 저항성 및 승차감 모두 양호하며 우수한 런 플랫 타이어가 수득될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
아래의 시판품을 아래의 표준 실시예 5, 실시예 50 내지 66 및 비교 실시예 27 내지 36에서 사용하는 각각의 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 비드부 보강 고무 부재의 배합 성분
수소화 NBR: 제트폴 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S(아사다 케미칼 인더스트리 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 배합량을 변화시킴
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
2) 접착 고무 층의 배합 성분
디엔계 고무(NR): RSS #3 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 50중량부
방향족 석유 수지: FR-120(후지코산 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 불용성 황 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제: TAIC(닛폰 가세이 케미칼 제조) 3중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
또한, 표 VII의 표준 실시예 5와 비교 실시예 27에서 사용한 고무 조성물 A와 B는 아래와 같다.
| 종래의 고무 배합 | A | B |
| (중량부) | (중량부) | |
| NR: RSS #3 | 75 | 75 |
| SBR: 니폴 1502(닛폰 제온 제조) | 25 | 25 |
| 카본 블랙: B326M(쇼와 캐봇 제조) | 70 | 65 |
| 산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) | 5 | 5 |
| 스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) | 1 | 1 |
| 노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) | 1 | 1 |
| 노볼락형 페놀 수지: PR/YR-36F[스미토모 듀레즈(Sumitomo Durez) 제조] | 5 | 20 |
| 황: 불용성 황 | 5 | 5 |
| 가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) | 2.5 | 2.5 |
| 가황 촉진제: 노크셀러 H(오우치 신코 케미칼 제조) | 1 | 1 |
시험 타이어의 제조
각각의 실시예에 나타낸 배합 조성으로 이루어진 비드부 보강 고무 부재를 각각의 형상으로 압출시키고, 그 둘레를 각각의 실시예에 나타낸 접착 고무 층으로 에워싼 후, 통상적인 기술로 성형하고, 이것을 소정의 도 2a 내지 2c에 나타낸 배치 관계가 되도록 배치 및 접착시킨 크기 185/65R14의 타이어를 제조하고, 각각 내구성 시험, 주행 안정성 시험 및 승차감 시험에 사용한다.
도 2a 내지 2c는 비드부 보강 고무 부재와 접착 고무 층을 일체화한 것을 나타낸다.
각각의 실시예의 시험 및 평가방법은 아래와 같다.
1) 내구성 시험
아래의 조건에서 주행시키고, 고장이 발생한 거리를 지수로 나타낸다(지수가 클수록 양호하다).
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 38±3℃로 조절하며, 림 크기는 14×5.5-J, 시험 내압은 240kPa이고, 속도 81km/h로 주행시킨다. 초기 하중은 4.5kN으로 하고, 하중 7.28kN까지 2시간마다 0.68kN씩 하중을 증가시킨다. 이후에, 하중 14.0kN까지 4시간마다 0.68kN씩 하중을 증가시키고, 하중 14.0kN에서 4시간 동안 주행시킨 시점에서 주행을 완료한다.
2) 차량 주행 안정성/승차감 시험
시험 타이어를 14×5.5-J의 림에 적재하고, 내압 200kPa에서 충전시킨 후,배기량 1.6ℓ의 FF 승용차에 장착하고, 훈련시킨 5명의 운전자에게 시험 코스를 주행시켜 주행 안정감을 평가한다. 결과는, 기준 타이어와 상대 비교하여 아래의 판정 기준을 기본으로 한 5점법으로 채점하고, 최고점과 최저점을 제외한 3명의 평균 점수를 아래와 같이 분류한다.
판정 기준:
5: 매우 양호함, 4: 양호함, 3: 동일함, 2: 불량함, 1: 매우 불량함
분류:
평균 점수가 기준(3점)보다 높음: ◎, 기준과 동일함: ○, 기준 이하임: ×
표준 실시예 5, 실시예 50 내지 66 및 비교 실시예 27 내지 36(비드부 보강 고무)
각각의 실시예의 시험 타이어의 내구성, 주행 안정성 및 승차감에 대한 시험 결과를 표 VII에 나타내었다.
표 VII의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르는 비드부 보강 고무 부재를 소정 부위에 배치 및 접착시켜 수득한 타이어는 내구성이 우수하고 주행 안정성 및 승차감 모두 매우 향상된다.
표준 실시예 6, 실시예 67 내지 82 및 비교 실시예 37 내지 44에서, 아래의 표에 기재된 배합 성분을 사용하고, 또한 타이어 구성이 아래의 표에 기재된 바와되도록 타이어 크기 185/65R14의 시험 타이어를 제조하고, 이들에 대한 시험 결과를 나타내었다.
아래의 시판품을 각각의 실시예에서 사용하는 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 카커스 피복의 배합 성분
NR: RSS #3 배합량을 변화시킴
HNBR: 제트폴 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S(아사다 케미칼 인더스트리 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
유기 과산화물: 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부
2) 접착 고무 층의 배합 성분
디엔계 고무(NR): RSS #3 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 배합량을 변화시킴
방향족 석유 수지: FR-120(후지코산 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 불용성 황 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 3.5중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제(TAIC): TAIC(닛폰 가세이 케미칼 제조) 3중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
또한, 표 VIII 내지 X에서, 표준 실시예의 배합 성분에 아래의 시판품을 사용한다. 또한, 표준 실시예의 배합제는 아래의 표에 기재되지 않은 성분도 포함한다.
표준 실시예의 카커스 피복의 배합 성분
NR: RSS #3 70중량부
SBR: 니폴 1502(닛폰 제온 제조) 30중량부
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 50중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
방향성 오일: 코모렉스(Komorex) 300[닛폰 오일(Nippon Oil) 제조] 8중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1.5중량부
황: 불용성 황 2.5중량부
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) 1.5중량부
각각의 실시예의 측정 및 평가방법은 아래와 같다.
1) 전동 저항성 시험
아래의 조건에서 주행시키고, 이 때의 전동 저항성을 측정한다. 표준 실시예의 타이어의 측정값을 100으로 하여 지수로 나타낸다(지수가 작을수록 양호하다).
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 23±2℃로 조절하며, 림 크기 14×5.5-J, 시험 내압 200kPa, 하중 4.1kN에서 속도 80km/h로 주행시킨다.
2) 주행 안정감 시험
14×5.5-J의 림에 내압 200kp에서 적재한 시험 타이어를 배기량 1.6ℓ의 FF 승용차에 장착하고, 훈련시킨 5명의 운전자에게 시험 코스를 주행시켜 주행 안정감을 평가한다. 결과는, 기준 타이어와 상대 비교하여 아래의 판정 기준을 기본으로 한 5점법으로 채점하고, 최고점과 최저점을 제외한 3명의 평균 점수를 나타낸다(점수가 높을수록 양호하다).
판정 기준:
5: 매우 양호함, 4: 양호함, 3.5: 약간 양호함, 3: 기준 타이어와 동일함, 2.5: 약간 불량함(실질적인 하한), 2: 불량함, 1: 매우 불량함
3) 실내 내구성 시험
드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 38±3℃로 조절하며, 림 크기 14×5.5-J, 내압 140kPa, 하중 6.0kN에서 속도 140km/h로 주행시키고, 표준 타이어의 고장 발생 거리를 100으로 하여 고장날 때까지의 주행 거리를 지수로 나타낸다(지수가 클수록 양호하다).
4) 공기 누출 시험
초기 압력 200kPa, 실온 20℃, 하중을 가하지 않은 조건에서 3개월 동안 방치한다. 내압 측정 조건은 4일 간격으로 측정하는 것으로 하고, 수학식 Pt/Po=exp(-αt)(여기서, Pt는 측정 압력이고, Po는 초기 압력이고, t는 경과 일수이다)에 회귀시켜 α값을 구한다. 수득된 α값을 이용하고, t=30(일)을 대입하여, β=[1-exp(-αt)]×100을 구한다. β를 1개월당 압력 저하율(%/월)로 한다.
표준 실시예 6, 실시예 67 내지 71 및 비교 실시예 37 내지 41(카커스 피복)
카커스 피복의 화합물을 변경하지 않은 경우의 시험 결과를 표 VIII에 나타내었다.
본 발명에서 규정한 모든 조건을 만족시키는 카커스 피복을 사용한 실시예 37 내지 71의 타이어는 전동 저항성, 주행 안정감, 실내 내구성 시험 및 공기 누출 시험 전체에서 양호한 결과를 나타내고 있다. 이에 대하여, 비교 실시예 37의 종래의 카커스 피복을 사용하고 공기 투과 방지층을 제거한 타이어는 공기 누출량이 증가하고 주행 안정감이 저하된다. 또한, HNBR의 양이 하한 이하인 비교 실시예 38에서는, 공기 누출량이 많으며, HNBR의 양이 충분하고 카본 블랙이 과량인 비교실시예 39에서는, 전동 저항성이 악화됨을 알 수 있다. 또한, 아연 메타크릴레이트가 과량인 비교 실시예 40에서는, 카커스 피복이 매우 경화되고 내구성이 부적합하며, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 합계가 90중량부를 초과하는 비교 실시예 41에서도 내구성이 부적합하다. 접착 고무 층을 도입한 실시예 68에서는, 접착 고무 층을 도입하지 않은 실시예 67의 타이어에 비해 내구성이 더욱 향상된다. 아연 메타크릴레이트의 양을 증가시킨 실시예 69와 70에서는, 고무의 경도가 증가되고, 전동 저항성이 계속 유지되면서 주행 안정감이 더욱 향상됨을 알 수 있다. HNBR이 100phr인 실시예 71에서는, 공기 투과 방지성이 더욱 향상됨을 알 수 있다.
표준 실시예 6, 실시예 72 내지 77 및 비교 실시예 42(카커스 피복)
카커스 피복의 배합은 일정하게 하고 접착 고무 화합물을 변경한 경우의 시험 결과를 표 IX에 나타내었다.
본 발명에서 규정한 접착 고무 층을 사용한 카커스 피복을 갖는 실시예 72 내지 77의 타이어는 전동 저항성, 주행 안정감, 실내 내구성 시험 및 공기 누출 시험 전체에서 양호한 결과를 나타내고 있다. 이에 대하여, 비교 실시예 42에서와 같이, 방향족 석유 수지 성분이 상한 이상으로 배합된 타이어는 접착 고무 층이 파괴되어 내구성이 NG 상태가 된다. 방향족 석유 수지의 양을 소정의 배합량 범위 이내에서 적합하게 증가시킨 실시예 75의 타이어는 내구성이 더욱 향상됨을 알 수 있다. 또한, 접착 고무 층에 공가교결합제를 배합하고 유기 과산화물로 가교결합시킨 실시예 77에서는, 내구성이 더욱 향상됨을 알 수 있다.
표준 실시예 6, 실시예 78 내지 82 및 비교 실시예 43과 44(카커스 피복)
카커스 피복과 접착 고무 층의 각각의 배합은 일정하게 하고 이들의 두께를 변화시킨 경우의 시험 결과를 표 X에 나타내었다.
본 발명에서 규정한 카커스 피복의 두께를 사용한 실시예 78 내지 82의 타이어는 전동 저항성, 주행 안정감, 실내 내구성 시험 및 공기 누출 시험 전체에서 양호한 결과를 나타내고 있다. 이에 대하여, 카커스 피복의 두께가 상한을 초과하는 비교 실시예 43에서는, 공기 누출 및 주행 안정감이 향상되지만, 중량이 표준 실시예를 초과하게 된다. 또한, 접착 고무 층의 두께가 매우 두꺼운 비교 실시예 44의 경우에도, 타이어 중량이 표준 실시예를 초과하게 된다. 종래의 실시예[일본 공개특허공보 제(평)5-185805호]의 방법인, 2층으로 구성된 접착 고무 층을 사용한 실시예 80에서는, 내구성 등의 관점에서는 충분하지만, 성형은 문제가 된다. 실시예 82에 따르면, 카커스 피복을 두껍게 하는 대신에 통상의 공기 투과 방지층을 제공할 수 있음을 알 수 있다.
상기 실시예에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라서, 공기 타이어의 카커스 피복을 구성하는 재료에 소정의 수소화 NBR 조성물을 사용하고, 당해 카커스 피복과 인접한 고무 층과의 사이에 소정의 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층을 통해 접착시킴으로써, 전동 저항성, 주행 안정감, 실내 내구성 및 공기 투과 방지성이 우수하고 경량화도 달성된 공기 타이어를 수득할 수 있음을 알 수 있다.
아래의 시판품을 아래의 표준 실시예 7과 8, 실시예 83 내지 111 및 비교 실시예 45 내지 61에서 사용하는 각각의 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 측면 보강층 및 측벽 리본부의 배합 성분
NR: RSS #3 배합량을 변화시킴
HNBR: 제트폴 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S(아사다 케미칼 인더스트리 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 배합량을 변화시킴(측면 보강층의 경우에만 한함)
이산화티탄: A-100[이시하라 산교(Ishihara Sangyo) 제조] 10중량부[백색 리본(white ribbon)의 경우에만 한함]
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부
2) 접착 고무 층의 배합 성분
디엔계 고무(NR): RSS #3 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 배합량을 변화시킴
방향족 석유 수지: FR-120(후지코산 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 산퍼(Sanfer)[산신 케미칼(Sanshin Chemical) 제조] 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 3.5중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제: TAIC(닛폰 가세이 케미칼 제조) 3중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
또한, 측면 보강층 및 백색 측면의 표준 실시예의 배합은 아래와 같다.
측면 보강층(표 XI 내지 XIII)의 표준 실시예의 배합 성분
NR: RSS #3 60중량부
BR: 니폴 BR1220(닛폰 제온 제조) 40중량부
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 50중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
방향성 오일: 코모렉스 300(닛폰 오일 제조) 8중량부
노화 방지제: 노크락 6C(오우치 신코 케미칼 제조) 1.0중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부
왁스: 썬노크(Sunnoc)(오우치 신코 케미칼 제조) 1.0중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 2.0중량부
가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) 1.0중량부
백색 리본부(표 XIV 내지 XV)의 표준 실시예의 배합 성분
NR: RSS #3 50중량부
C1-IIR: 엑손 클로로부틸(Exxon Chlorobutyl) 1066[저팬 부틸 제조(Japan Butyl) 제조] 25중량부
EPDM: ESPRENE 505A(스미토모 케미칼 제조) 25중량부
이산화티탄: A-100(이시하라 산교 제조) 20중량부
점토: 수프렉스 클레이(SUPREX CLAY)[휴버(HUBER) 제조] 50중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 6중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
석유 수지: 하일렛츠(Hiletz) G-100X[미쓰이 페트로케미칼(Mitsui Petrochemical) 제조] 2중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 1중량부
가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
시험 타이어의 제조
성형 드럼 위에 내부 라이너와 카커스를 순서대로 권취시키고, 비드를 제공한 후, 카커스를 턴업(turn up)시키고, 각각의 실시예에 나타낸 배합 조성과 두께로 이루어진 접착 고무 층을 접착시킨 다음, 측면 보강층 및 측면 리본부를 접착시킨다. 여기에, 2층으로 이루어진 스틸 벨트 층 및 캡 트레드를 적층시키고, 미처리 타이어를 성형한다. 측면 보강층의 경우, 도 3a 내지 3g에 나타낸 소정의 배치 관계가 되도록 배치 및 접착시킨 크기 185/65R14의 타이어를 제조하고, 측면 리본의 경우, 각각의 실시예의 소정의 위치에 배치 및 접착시킨 크기 185/65R14의 타이어를 제조하고, 각각의 소정의 시험에 사용한다.
측면 보강층(표 XI 내지 XIII) 및 측면 리본부(표 XIV 내지 XV)의 각각의 실시예에 있어서의 시험 및 평가방법은 아래와 같다.
1) 내외상성 시험
아래의 조건으로 주행시키고, 타이어가 터지지 않는 임계 속도의 평균값을 구한다. 임계 속도의 평균값이 종래의 타이어(비교 실시예 1)보다도 낮은 경우는 NG(×), 종래의 타이어 이상인 경우는 OK(○)로 한다. 또한, 임계 속도의 평균값이 종래의 타이어보다도 2km/h 이상 높은 경우는 (◎)로 한다.
주행 조건: 시험 타이어를 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 200kPa에서 배기량 1.6ℓ의 소형 승용차에 장착하고, 높이 100mm의 강철로 제조된 레일에 진입 각도 30。로 주행시킨다. 이 때의 속도를 10km/h로부터 1.0km/h의 단계로 변화시켜, 타이어가 터지지 않는 임계 속도를 n=3에서 조사하고, 이의 평균값으로 내외상성을 평가한다.
2) 내구성 시험방법
아래의 조건으로 주행시키고, 고장난 경우는 NG(×), 고장나지 않은 경우는 OK(○)로 한다.
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 38±3℃로 조절하며, 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 240kPa의 조건에서 속도 81km/h로 주행시킨다. 초기 하중은 4.57kN으로 하고, 하중 7.28kN까지 2시간마다 0.68kN씩 하중을 증가시킨다. 이후에, 하중 14.0kN까지 4시간마다 0.68kN씩 하중을 증가시키고, 하중 14.0kN에서 4시간 동안 주행시킨 시점에서 주행을 완료한다.
3) 전동 저항성 시험방법
아래의 조건에서 주행시키고, 이 때의 전동 저항성을 측정한다. 종래의 타이어(비교 실시예 1)의 측정값을 100으로 하여 지수로 나타낸다(지수가 작을수록 양호하다).
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 23±2℃로 조절하며, 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 200kPa의 조건에서 속도 80km/h로 주행시킨다.
4) 오존 균열 시험방법
인공적으로 발생시킨 저 농도의 오존을 함유하는 대기 중에 신장 시험편을 노출시키고, 이의 열화를 촉진시켜 내오존성을 조사한다. 균열 수를 A(소수), B(다수) 및 C(무수히 많음)로 평가하고, 균열의 크기 및 깊이를 1(육안으로 확인할 수 없지만, 10배의 확대경으로 확인할 수 있음), 2(육안으로 확인할 수 있음), 3(균열이 깊고 비교적 크지만 1mm 미만임), 4(균열이 깊고 크며 1 내지 3mm임) 및 5(3mm 이상의 균열 또는 절단될 것 같음)로서, 알파벳과 숫자를 조합하여 평가한다. 본 실시예에서는 종래의 타이어(표준 실시예)를 ○로 평가하고, 양호한 타이어를 ◎, 불량한 타이어를 ×로 평가한다.
주행 조건: 시험편(길이 60mm, 폭 10mm, 두께 2mm의 스트립)을 20±2% 신장시킨 후, 오존 농도 50±5pphm의 공기 중에 노출시키고 72시간 후에 취한다.
5) 열화 시험방법
14×5ℓ/2JJ의 림에 적재하고 공기압을 200kPa로 한 시험 타이어를 오존 농도 100pphm의 공기 중에 24시간 동안 노출시키고, 리본부의 변색을 육안으로 평가한다. 종래의 타이어의 변색도를 ○로 평가하고, 종래의 타이어(표준 실시예)보다 많이 변색된 타이어를 ×, 적게 변색된 타이어를 ◎로 평가한다.
표준 실시예 7, 실시예 83 내지 88 및 비교 실시예 45 내지 51(측면 보강층)
측면 보강층의 배합 성분비를 변화시키고, 접착 고무 층의 조성 및 타이어 구성을 일정하게 한 경우의 시험 타이어의 내외상성, 내구성 및 전동 저항성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XI에 나타내었다.
표 XI의 결과로부터, 본 발명에 따르는 조성을 갖는 측면 보강층을 사용한 각각의 실시예의 타이어는 모두 우수한 내외상성, 내구성 및 전동 저항성을 나타냄을 알 수 있다.
실시예 89 내지 93 및 비교 실시예 52 내지 54(측면 보강층)
접착 고무 층의 배합 성분비를 변화시키고, 측면 보강층의 조성 및 타이어 구성을 일정하게 한 경우의 시험 타이어의 내외상성, 내구성 및 전동 저항성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XII에 나타내었다.
표 XII의 결과로부터, 본 발명에 따르는 조성을 갖는 접착 고무 층을 사용한 각각의 실시예의 타이어는 비교 실시예 52 내지 54의 타이어에 비해 모두 우수한내외상성, 내구성 및 전동 저항성을 나타냄을 알 수 있다.
실시예 94 내지 102 및 비교 실시예 55(측면 보강층)
측면 보강층 및 접착 고무 층의 배합 성분비를 일정하게 하고, 타이어 구성에 있어서, 측면 보강층의 배치 형태 및 측면 보강층과 접착 고무 층의 각각의 두께를 변화시킨 경우의 시험 타이어의 내외상성, 내구성 및 전동 저항성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XIII에 나타내었다.
표 XIII의 결과로부터, 본 발명에 따르는 측면 보강층의 배치 형태 및 측면 보강층과 접착 고무 층의 두께를 갖는 타이어 구성으로 이루어진, 각각의 실시예에 나타낸 타이어는 모두 우수한 내외상성, 내구성 및 전동 저항성을 나타냄을 알 수 있다.
표준 실시예 8, 실시예 103 내지 106 및 비교 실시예 56 내지 58(측면 리본)
측면 리본부의 배합 성분비를 변화시키고, 접착 고무 층의 조성 및 타이어 구성을 일정하게 한 경우의 시험 타이어의 내오존균열성, 내열화성, 내외상성 및 내구성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XIV에 나타내었다.
표 XIV의 결과로부터, 본 발명에 따르는 측면 리본부의 조성을 갖는 측면 리본을 사용한 각각의 실시예의 타이어는 모두 우수한 내오존균열성, 내열화성, 내외상성 및 내구성을 나타냄을 알 수 있다.
표준 실시예 8, 실시예 107 내지 111 및 비교 실시예 60과 61(측면 리본)
측면 리본부 및 접착 고무 층의 각각의 조성을 일정하게 하고, 타이어 구성에 있어서 측면 리본부 및 접착 고무 층의 각각의 두께를 변화시킨 경우의 시험 타이어의 내오존균열성, 내열화성, 내외상성 및 내구성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XV에 나타내었다.
표 XV의 결과로부터, 본 발명에 따르는 측면 리본부 및 접착 고무 층의 각각의 두께를 갖는 타이어 구성으로 이루어진, 각각의 실시예에 나타낸 타이어는 모두우수한 내오존균열성, 내열화성, 내외상성 및 내구성을 나타냄을 알 수 있다.
아래의 표준 실시예 9, 실시예 112 내지 128 및 비교 실시예 62 내지 75에서는 각각의 표에 기재된 배합 성분을 사용하고, 또한 각각의 표에 기재된 타이어 구성이 되도록 타이어 크기 185/65R14의 시험 타이어를 제조하고, 이들에 대한 시험 결과를 나타내었다.
아래의 시판품을 각각의 실시예에서 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 공기 투과 방지층의 배합 성분
NR: RSS #3 배합량을 변화시킴
HNBR: 제트폴 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S(아사다 케미칼 인더스트리 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
유기 과산화물: 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부
2) 접착 고무 층의 배합 성분
디엔계 고무(NR): RSS #3, 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 배합량을 변화시킴
방향족 석유 수지: FR-120(후지코산 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 불용성 황 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 3.5중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제: TAIC(닛폰 가세이 케미칼 제조) 3중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
또한, 아래의 시판품을 표 XVI 내지 XVIII의 표준 실시예의 배합 성분으로 사용한다. 표준 실시예의 배합제에는 표에 기재되지 않은 성분도 포함된다.
표준 실시예에서의 공기 투과 방지층 중의 배합 성분
Br-IIR: 엑손 브로모부틸(Exxon Bromobutyl) 2244(저팬 부틸 제조) 80중량부
NR: RSS #3 20중량부
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 60중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 0.5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
석유 수지: 하일렛츠 G-100X(미쓰이 페트로케미칼 제조) 5중량부
황: 불용성 황 0.5중량부
가황 촉진제: 노크셀러 DM(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
각각의 실시예의 측정 및 평가방법은 아래와 같다.
1) 고 하중 내구성 시험방법
아래의 조건으로 주행시키고, 고장난 경우는 NG(×), 고장나지 않은 경우는 OK(○)로 한다.
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 38±3℃로 조절하며, 림 크기 14×5.5J, 내압 240kPa의 조건에서 속도 81km/h로 주행시킨다. 초기 하중은 4.6kN으로 하고, 하중 7.3kN까지 2시간마다 0.7kN씩 하중을 증가시킨다. 이후에, 하중 14.0kN까지 4시간마다 0.7kN씩 하중을 증가시키고, 하중 14.0kN에서 4시간 동안 주행시킨 시점에서 주행을 완료한다.
2) 승차감과 주행 안정성 시험
14×5.5J의 림에 내압 200kPa에서 적재한 시험 타이어를 1.6ℓ의 FF 승용차에 장착하고, 훈련시킨 5명의 운전자에게 시험 코스를 주행시켜 주행 안정감을 평가한다. 결과는, 기준 타이어와 상대 비교하여 아래의 판정 기준을 기본으로 한 5점법으로 채점하고, 최고점과 최저점을 제외한 3명의 평균 점수를 나타낸다. 점수가 높을수록 양호하다.
판정 기준:
5: 매우 양호함, 4: 양호함, 3.5: 약간 양호함, 3: 기준 타이어와 동일함, 2.5: 약간 불량함(실질적인 하한), 2: 불량함
3) 공기 누출 시험
초기 압력 200kPa, 실온 20℃, 하중을 가하지 않은 조건에서, 3개월 동안 방치한다. 내압 측정 조건은 4일 간격으로 측정하는 것으로 하고, 수학식 Pt/Po=exp(-αt)(여기서, Pt는 측정 압력이고, Po는 초기 압력이고, t는 경과 일수이다)으로 회귀시켜 α값을 구한다. 수득된 α값을 이용하고, t=30(일)을 대입하여, β=[1-exp(-αt)]×100을 구한다. β를 1개월당 압력 저하율(%/월)로 한다.
표준 실시예를 100으로 하여 지수로 나타낸다.
4) 전동 저항성 시험방법
아래의 조건에서 주행시키고, 이 때의 전동 저항성을 측정한다. 표준 실시예의 타이어의 측정값을 100으로 하여 지수로 나타낸다(지수가 작을수록 양호하다).
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 23±2℃로 조절하며, 림 크기 14×5.5-J, 시험 내압 200kPa, 하중 4.1kN에서 속도 80km/h로 주행시킨다.
표준 실시예 9, 실시예 112 내지 118 및 비교 실시예 62 내지 65(공기 투과 방지층)
공기 투과 방지층의 화합물을 변경하지 않은 경우의 결과를 표 XVI에 나타내었다.
두께가 일반적인 부틸 라이너 타이어(표준 실시예 9)의 두께보다 더 얇은 공기 투과 방지층을 사용함에도 불구하고, 본 발명에서 규정한 공기 투과 방지층을 사용한 실시예 112 내지 118의 타이어는, 공기 누출의 관점에서 불량하지 않으며, 기타 내구성, 승차감, 주행 안정성 및 전동 저항성의 관점에서 양호한 결과를 나타낸다. 이에 대하여, 접착 고무 층에 2층으로 이루어진 종래의 타이어[참고: 일본 공개특허공보 제(평)5-185805호]를 사용한 비교 실시예 62의 경우에는, 내구성의 관점에서 불량하고, 게다가 성형하기가 어렵다. 또한, HNBR의 배합량이 규정량보다 적은 비교 실시예 63의 경우, 공기 누출량이 많다. 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 합계가 10중량부 미만인 비교 실시예 64에서는, 주행 안정성이 악화되는 반면에, 아연 메타크릴레이트와 카본 블랙의 합계가 90중량부를 초과하는 비교 실시예 65에서는, 승차감이 악화됨을 알 수 있다.
표준 실시예 9, 실시예 119 내지 123 및 비교 실시예 66 내지 70(공기 투과 방지층)
공기 투과 방지층의 배합은 일정하게 하고, 접착 고무 화합물을 변경한 경우의 결과를 표 XVII에 나타내었다.
본 발명에서 규정한 배합으로 이루어진 접착 고무 층을 사용한 실시예 119내지 123의 타이어는, 내구성, 승차감, 주행 안정성 및 전동 저항성의 관점에서, 양호한 결과를 나타낸다. 이에 대하여, 접착 고무 층이 NBR만으로 이루어진 비교 실시예 67과 접착용 고무가 디엔계 고무(NR)로만 이루어진 비교 실시예 68의 경우에는 모두 접착성이 불량해지는 것으로 나타난다. 또한, 방향족 석유 수지를 배합하지 않은 비교 실시예 69의 경우에는, 소정의 접착력을 만족시키지 않으며, 방향족 석유 수지를 80중량부보다 훨씬 많이 배합한 비교 실시예 70의 경우에는, 전동 저항성 및 내구성이 악화됨을 알 수 있다. 접착 고무 층이 공가교결합제를 함유하고, 유기 과산화물로 가교결합시킨 실시예 123에 따르면, 내구성의 관점에서, 더욱 우수함을 알 수 있다.
표준 실시예 9, 실시예 124 내지 128 및 비교 실시예 71 내지 75(공기 투과 방지층)
공기 투과 방지층 및 접착 고무 층의 배합은 일정하게 하고, 이들의 두께를 변경한 경우의 결과를 표 XVIII에 나타내었다.
본 발명에서 규정한 두께를 선택한 실시예 124 내지 128의 타이어는, 내구성, 승차감, 주행 안정성, 공기 누출 방지 및 전동 저항성의 관점에서, 양호한 결과를 나타낸다. 이에 대하여, 공기 투과 방지층의 두께가 0.1mm인 비교 실시예 72의 타이어는 공기 투과 방지성이 불량한 것으로 나타난다. 또한, 공기 투과 방지층의 두께가 1.5mm인 비교 실시예 73의 타이어는 질량이 증가된다. 접착 고무 층이 존재하지 않는 비교 실시예 74의 타이어는 내구성이 만족스럽지 않으며, 접착 고무의 두께가 1.2mm인 비교 실시예 75의 타이어는 질량이 증가하고 전동 저항성이 악화된다.
아래의 표준 실시예 10, 실시예 126 내지 139 및 비교 실시예 76 내지 83에서는, 각각의 표에 기재된 배합 성분을 사용하고, 또한 각각의 표에 기재된 타이어 구성이 되도록 타이어 크기 185/65R14의 시험 타이어를 제조하고, 이들에 대한 시험 결과를 나타내었다.
아래의 시판품을 각각의 실시예에서 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 토우 부분 고무 부재의 배합 성분
HNBR: 제트폴 2020(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
아연 메타크릴레이트: R-20S(아사다 케미칼 인더스트리 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
노화 방지제: 나우가드 445(유니로얄 제조) 1.5중량부
유기 과산화물: 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부
2) 접착 고무 층의 배합 성분
디엔계 고무(NR): RSS #3 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 50중량부
방향족 석유 수지: FR-120(후지코산 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 불용성 황 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 5중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제: TAIC(닛폰 가세이 케미칼 제조) 3중량부(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
또한, 표준 실시예 10 및 비교 실시예 76에서 사용한 배합은 아래와 같다.
| 고무 배합 | 종래의 실시예 | 비교 실시예 |
| (중량부) | (중량부) | |
| NR: RSS #3 | 40 | 40 |
| BR: 니폴 BR1220(닛폰 제온 제조) | 60 | 60 |
| 카본 블랙: N326M(쇼와 캐봇 제조) | 60 | 80 |
| 산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) | 5 | 5 |
| 스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) | 1 | 1 |
| 노화 방지제: 노크락 6C(오우치 신코 케미칼 제조) | 2 | 2 |
| 페놀 수지: 스미카놀 610(스미토모 케미칼 제조) | 6 | 6 |
| 황: 불용성 황 | 5 | 5 |
| 가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) | 2 | 2 |
각각의 실시예의 측정 및 평가방법은 아래와 같다.
1) 림 이탈 저항성 평가
14×5.5J의 림에 적재한 시험 타이어를 배기량 1.5ℓ의 FF 승용차에 장착하고, 도 12에 나타낸 직경이 6m인 반원과 이에 연결된 직선으로 이루어진 시험 코스를 35km/h의 속도를 주행하고, 시험 차량의 좌측 타이어의 공기압을 200kPa로부터 10kPa씩 감소시키고, 림 접촉(rim touch) 또는 림 이탈이 발생할 때의 공기압을 측정한다.
시험을 각각의 공기압(200kPa, 190kPa, 180kPa,...)에서 5회 반복하고, 종래의 타이어의 값을 기준(100)으로 한 지수(역수)로 나타내며, 지수가 클수록 림 이탈 저항성이 우수하다.
2) 주행 안정성 평가
14×5.5J의 림에 적재한 시험 타이어를 배기량 1.5ℓ의 FF 승용차에 장착하고, 약 30분 동안 고속으로 난기 주행(warming up)시킨 직후, 아스팔트 포장된 직선로에 30m 간격으로 파일론(pylon)을 5개 설치하고 회전(slalom) 주행을 수행하여 주행 시간을 측정하며, 종래의 타이어의 시간을 100으로 한 지수(역수)로 나타낸다. 지수가 클수록 주행 안정성이 우수하다.
3) 림 부착성 평가
시험 타이어를 림 부착 장치[호프만 저팬(Hoffman Japan) 제조, 타이어 체인저(Tire Changer) MON-21E-4]를 사용하여 14×5.5J의 림에 대해 부착 및 이탈을 각각 10회 반복 수행하고, 비드 토우 부분의 손상 유무를 관찰한다. 10회 반복 수행해도 손상이 발생하지 않은 타이어를 「◎」, 3회 반복 수행한 후에는 손상이 발생하지 않지만 10회까지 손상이 발생한 타이어를 「○」, 3회 반복 수행할 때까지 손상이 발생한 타이어를 「×」로 평가한다.
4) 적합성 평가
시험 타이어의 림과 접하는 부분의 비드부에, 비눗물을 얇게 도포하고 비눗물이 건조되기 전에 림 부착 장치(호프만 저팬 제조, 타이어 체인저 MON-21E-4)를 사용하여 림에 부착시킨다. 이어서, 공기압을 200kPa로 충전시키고, 10분 동안 방치한 후, 타이어 비드부의 림 체크 라인(rim check line)과 림 플랜지(rim flange) 사이의 거리를 원주 둘레에서 동일한 간격으로 20개의 위치에서 타이어 축과 직각방향으로 측정하고, 피크·말단·피크 값을 구한다. 이 값을 종래의 타이어를 100으로 한 지수(역수)로 나타낸다. 지수가 클수록 적합성이 우수한 것으로 나타난다.
표준 실시예 10, 실시예 129 내지 132 및 비교 실시예 76과 77(비드 토우 부분)
토우 부분 고무 부재의 수소화 NBR의 배합량을 변화시킨 경우의 시험 타이어의 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XIX에 나타내었다.
표 XIX의 결과로부터, 본 발명에 따르는 수소화 NBR의 조성을 갖는 토우 부분 고무 부재를 사용한 각각의 실시예에 나타낸 타이어는 모두 우수한 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성을 나타냄을 알 수 있다.
표준 실시예 10, 실시예 133 내지 135 및 비교 실시예 78 내지 81(비드 토우 부분)
토우 부분 고무 부재의 아연 메타크릴레이트 및 카본 블랙의 배합량을 변화시킨 경우의 시험 타이어의 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XX에 나타내었다.
표 XX의 결과로부터, 본 발명에 따르는 아연 메타크릴레이트 및 카본 블랙의 조성을 갖는 토우 부분 고무 부재를 사용한 각각의 실시예에 나타낸 타이어는 모두우수한 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성을 나타냄을 알 수 있다.
표준 실시예 10 및 실시예 136과 137(비드 토우 부분)
접착 고무 층의 디엔계 고무(A)와 NBR(B)의 배합비를 변화시킨 경우의 시험 타이어의 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XXI에 나타내었다.
표 XXI의 결과로부터, 본 발명에 따르는 접착 고무 층의 각각의 성분 조성을 갖는 접착 고무 층을 사용한 각각의 실시예의 타이어는 모두 우수한 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성을 나타냄을 알 수 있다.
표준 실시예 10, 실시예 138 내지 142 및 비교 실시예 82와 83(비드 토우 부분)
접착 고무 층의 두께를 변화시킨 경우의 시험 타이어의 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성에 대한 시험 결과를 아래의 표 XXII에 나타내었다.
표 XXII의 결과로부터, 본 발명에 따르는 접착 고무 층의 두께를 갖는 접착고무 층을 사용한 각각의 실시예의 타이어는 모두 우수한 림 이탈 저항성, 주행 안정성, 림 부착성 및 적합성을 나타냄을 알 수 있다.
아래의 시판품을 아래의 표준 실시예 11과 12, 실시예 143 내지 154 및 비교 실시예 84 내지 86에서 사용하는 소정의 파트 및 접착 고무 층의 배합 성분으로서 사용한다. 또한, 배합량을 변화시키지 않은 접착 고무 층의 배합 성분은 실시예를 나타낸 표에는 기재되어 있지 않다.
1) 각각의 타이어 파트의 배합 성분
2) 접착 고무 층의 배합 성분
디엔계 고무(NR): RSS #3 배합량을 변화시킴
NBR: 니폴 DN401(닛폰 제온 제조) 배합량을 변화시킴
카본 블랙: N339(쇼와 캐봇 제조) 50중량부
방향족 석유 수지: FR-120(후지코산 제조) 배합량을 변화시킴
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 불용성 황 2중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
가황 촉진제: 노크셀러 TOT-N(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부(가황을 기본으로 하는 배합의 경우)
유기 과산화물(40% 희석품): 퍼카독스 14/40(가야쿠 아크조 제조) 배합량을 변화시킴(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
공가교결합제: TAIC(닛폰 가세이 케미칼 제조) 배합량을 변화시킴(유기 과산화물 가교결합을 기본으로 하는 배합의 경우)
3) 각각의 타이어 파트의 종래의 배합
① 캡 트레드의 종래의 배합
NR: RSS #3 50중량부
SBR: 니폴 1502(닛폰 제온 제조) 50중량부
카본 블랙(HAF급): N339(쇼와 캐봇 제조) 50중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 3중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
방향성 오일: 코모렉스 300(닛폰 오일 제조) 10중량부
노화 방지제: 노크락 6C(오우치 신코 케미칼 제조) 1.5중량부
왁스: 썬노크(오우치 신코 케미칼 제조) 5중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 2중량부
가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
② 카커스 피복의 종래의 배합
NR: RSS #3 70중량부
SBR: 니폴 1502(닛폰 제온 제조) 30중량부
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 50중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
방향성 오일: 코모렉스 300(닛폰 오일 제조) 8중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1.5중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 2.5중량부
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) 1.5중량부
③ 벨트 피복의 종래의 배합
NR: RSS #3 100중량부
카본 블랙(HAF급): N339(쇼와 캐봇 제조) 60중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 7중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 0.5중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 2중량부
코발트 스테아레이트[다이닛폰 잉크 앤드 케미칼즈(Dianippon Ink and Chemicals) 제조] 1중량부
RF 수지: 스미카놀 610(스미토모 케미칼 제조) 2중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 5중량부
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
④ 비드 충전재의 종래의 배합
NR: RSS #3 80중량부
SBR: 니폴 1502(닛폰 제온 제조) 20중량부
카본 블랙(HAF급): N339(쇼와 캐봇 제조) 70중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
방향성 오일: 코모렉스 300(닛폰 오일 제조) 5중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1.5중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 3중량부
가황 촉진제: 노크셀러 CZ-G(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
⑤ 측벽 피복의 종래의 배합
NR: RSS #3 60중량부
BR: 니폴 BR1220(닛폰 제온 제조) 40중량부
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 50중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 5중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 1중량부
방향성 오일: 코모렉스 300(닛폰 오일 제조) 8중량부
노화 방지제: 노크락 6C(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 0.5중량부
왁스: 썬노크(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 2중량부
가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
⑥ 비드 단열재의 종래의 배합
NR: RSS #3 70중량부
SBR: 니폴 1502(닛폰 제온 제조) 30중량부
카본 블랙(FEF급): HTC-100(신익카 카본 제조) 70중량부
점토: T 클레이(T Clay)점토[닛폰 탈크(Nippon Talc) 제조] 10중량부
산화아연: 징크 화이트 #3(세이도 케미칼 인더스트리 제조) 3중량부
스테아르산: 비즈 스테아르산(닛폰 오일 앤드 팻 제조) 2중량부
방향성 오일: 코모렉스 300(닛폰 오일 제조) 10중량부
노화 방지제: 노크락 224(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
황: 산퍼(산신 케미칼 제조) 4중량부
가황 촉진제: 노크셀러 NS-F(오우치 신코 케미칼 제조) 1중량부
아래의 각각의 실시예에서 사용한 시험 타이어는 아래와 같이 제조한다.
시험 타이어의 제조
각각의 실시예에 나타낸 배합 조성으로 이루어진 각각의 파트 및 접착 고무 층을 각각의 실시예의 타이어 구성에 따라 소정의 위치에 순서대로 배치 및 접착시켜 시험 타이어(크기: 185/65R14)를 제조하고, 아래의 각각의 시험에서 사용한다.
각각의 실시예의 시험 및 평가방법은 아래와 같다.
1) 내구성 시험
아래의 조건에서 주행시키고, 고장난 경우는 불합격(×), 고장나지 않은 경우는 합격(○)으로 한다.
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 38±3℃로 조절하며, 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 180kPa, 속도 81km/h의 조건에서, 하중 4.42kN에서 4시간, 이어서 하중 4.68kN에서 6시간, 이어서 하중 5.20kN에서 24시간 주행시킨다. 여기서, 일단 주행을 중단하고, 외관에 이상이 없으면, 다시 하중 5.98kn에서 4시간, 이어서 하중 6.76kN에서 2시간 주행시킨다.
합격(○)의 경우, 추가로, 하중 6.76kN에서 2시간 주행시킨 후, 하중 7.28kN에서 4시간, 이어서 하중 8.32kN에서 4시간 주행시킨다. 이 때, 외관 또는 내부에 고장나지 않은 경우, 합격(◎)으로 한다.
2) 전동 저항성 시험방법
아래의 조건에서 주행시키고, 이 때의 전동 저항성을 측정한다. 종래의 타이어의 측정값을 100으로 하여 지수로 나타낸다(지수가 작을수록 양호하다).
주행 조건: 드럼 표면이 평탄하고 스틸로 제조된 직경 1707mm의 드럼 시험기를 사용하고, 주위 온도를 23±2℃로 조절하며, 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 200kPa의 조건에서 속도 80km/h로 주행시킨다.
3) 차량 주행 안정성 시험방법
14×5ℓ/2JJ의 림에 내압 200kPa에서 적재한 시험 타이어를 배기량 1.6ℓ의FF 승용차에 장착하고, 훈련시킨 5명의 운전자에게 시험 코스를 주행시켜 주행 안정감을 평가한다. 결과는, 기준 타이어와 상대 비교하여 아래의 판정 기준을 기본으로 한 5점법으로 채점하고, 최고점과 최저점을 제외한 3명의 평균 점수로 나타내었다(점수가 높을수록 양호하다).
판정 기준:
5: 매우 양호함, 4: 양호함, 3.5: 약간 양호함, 3: 기준 타이어와 동일함, 2.5: 약간 불량함(실질적인 하한), 2: 불량함, 1: 매우 불량함
4) 내마모성 시험방법
시험 타이어를 배기량 1.6ℓ의 소형 승용차 4륜에 장착하고, 소정의 코스에서 10000km 주행한 후, 4개의 타이어의 평균 마모량을 측정한다. 종래의 배합의 캡 트레드의 마모량을 100으로 하여 지수로 나타낸다(지수가 클수록 마모되기 어렵다).
5) 내외상성 시험
아래의 조건으로 주행시키고, 타이어가 터지지 않는 임계 속도의 평균값을 구한다. 임계 속도의 평균값이 종래의 타이어보다 낮은 경우는 NG(×), 종래의 타이어 이상인 경우는 OK(○)로 한다. 또한, 임계 속도의 평균값이 종래의 타이어보다 2km/h 이상 높은 경우는 (◎)로 한다.
주행 조건: 시험 타이어를 림 크기 14×5ℓ/2JJ, 내압 200kPa에서 배기량1.6ℓ의 FF 소형 승용차에 장착하고, 아래에 나타낸 바와 같이 높이 100mm의 강철로 제조된 레일에 진입 각도 30。로 주행시킨다. 이 때의 속도를 10km/h로부터 1.0km/h의 단계로 변화시켜, 타이어가 터지지 않는 임계 속도를 n=3에서 조사하고, 이의 평균값으로 내외상성을 평가한다.
6) 공기 누출 시험
초기 압력 200kPa, 실온 21℃, 하중을 가하지 않은 조건에서, 3개월 동안 방치한다. 내압 측정 조건은 4일 간격으로 측정하는 것으로 하고, 수학식 Pt/Po=exp(-αt)(여기서, Pt는 측정 압력이고, Po는 초기 압력이고, t는 경과 일수이다)로 회귀시켜 α값을 구한다. 수득된 α값을 이용하고, t=30(일)을 대입하여, β=[1-exp(-αt)]×100을 구한다. β를 1개월당 공기 누출율(%/월)로 한다.
표준 실시예 11, 실시예 143 내지 147 및 비교 실시예 84 내지 86
이들 실시예는 카커스 피복, 벨트 피복 및 벨트 단부 층간 고무, 벨트 단부 내지 카커스 층 고무(쿠션 고무)에 수소화 NBR을 함유하는 고무를 사용하고, 기타 파트 부재에는 종래의 배합으로 이루어진 고무(디엔계 고무)를 사용한, 시험 타이어(도 7의 구성)의 내구성 및 전동 저항성에 관한 시험 결과를 나타낸 것이며, 이들 결과를 아래의 표 XXIV에 나타내었다.
표준 실시예 12 및 실시예 148 내지 154
이들 실시예는 각각 상이한 소정의 파트 부재에 수소화 NBR을 함유하는 고무를 사용하고, 소정의 파트 부재 이외의 파트 부재에는 종래의 배합으로 이루어진고무(디엔계 고무)를 사용한, 시험 타이어(도 7 내지 11의 구성)의 내구성, 전동 저항성, 차량 주행 안정성, 내마모성, 내외상성 및 공기 누출성에 관한 시험 결과를 나타낸 것이며, 이들 결과를 아래의 표 XXV에 나타내었다.
위의 실시예 148 내지 154로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라서, 공기 타이어의 각각의 파트 부재의 소정 부분 또는 전체 부분에 소정의 수소화 NBR을 함유하는 고무를 사용하고, 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무와 인접한 기타 일반 용도의 고무로 이루어진 파트 사이의 접착층에 소정의 접착 고무 층을 사용함으로써, 타이어의 경량화를 도모하는 동시에, 내구성, 전동 저항성, 차량 주행 안정성, 내외상성 및 공기 투과 방지 성능 등의 특성이 개선된 공기 타이어를 수득할 수 있음을 알 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라서, 공기 타이어의 각각의 파트 부재의 소정 부분 또는 전체 부분에 소정의 수소화 NBR을 함유하는 고무를 사용하고, 당해 수소화 NBR을 함유하는 고무와 인접한 기타 일반 용도의 고무로 이루어진 파트 사이의 접착층에 소정의 접착 고무 층을 사용함으로써, 타이어의 경량화를 도모하는 동시에, 내구성, 전동 저항성, 차량 주행 안정성, 내외상성 및 공기 투과 방지 성능 등의 특성이 개선되고, 또한 장식에도 사용할 수 있는 공기 타이어를 수득할 수 있음을 알 수 있다.
Claims (115)
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- 캡 트레드(cap tread)가, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어지며, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 캡 트레드와 인접한 언더 트레드(under tread) 및 측벽(side wall) 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제54항에 있어서, 캡 트레드와 인접한 언더 트레드 및 측벽 사이에 배치되어 있는 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 4mm인 공기 타이어.
- 제54항에 있어서, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제54항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 언더 트레드가 캡 트레드와 벨트 층 사이에 삽입되어 있고, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 언더 트레드와 인접한 캡 트레드, 벨트 층 및 측벽 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제58항에 있어서, 언더 트레드와 인접한 캡 트레드, 벨트 층 및 측벽 사이에 배치되어 있는 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 0.5mm인 공기 타이어.
- 제58항에 있어서, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제58항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 캡 트레드 아래에, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량% 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 언더 트레드가 배치되어 있고, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 언더 트레드와 인접한 캡 트레드, 벨트 층 및 측벽 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제62항에 있어서, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제62항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70 내지 100중량부 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 20 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어지고 단면 형상이 초승달 형태인 보강 라이너 층(reinforcing liner layer)이 측벽부에 배치되어 있으며, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 접착 고무 층을 통해 인접한 카커스와 내부 라이너에 접착되어 있는 공기 타이어.
- 제65항에 있어서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm인 공기 타이어.
- 제65항에 있어서, 디엔계 고무(A)와 아크릴로니팬릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 중롬비[(A):(B)]가 10:90 내지 90:10인 공기 타이어.
- 제65항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70 내지 100중량부 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 40 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물이 비드부(bead portion) 보강 고무 층으로서 비드 충전재의 일부 또는 전부에 배치되어 있거나, 보조 비드 충전재로서 카커스 권취층(carcass wrapping layer)의 축방향 외측에 배치되어 있으며, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 접착 고무 층을 통해 인접한 카커스와 측벽에 접착되어 있는 공기 타이어.
- 제69항에 있어서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm인 공기 타이어.
- 제69항에 있어서, 접착 고무 층에 함유된 디엔계 고무(A)와 아크릴로니팬릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제69항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 90중량부를 함유하는 고무 조성물로 보강 코드(reinforcing cord)를 피복시키고, 1.1d≤T≤3.6d(여기서, d는 보강 코드의 직경이고, T는 보강 코드 피복물의 두께이다)인 카커스를 1층 이상 사용하는 공기 타이어.
- 제73항에 있어서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 카커스와 이의 외측에 위치하는 벨트 및 측벽 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제74항에 있어서, 카커스 외측에 위치하는 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 1.7mm인 공기 타이어.
- 제74항에 있어서, 외측 카커스에 위치하는 고무 조성물의 성분(A)와 성분(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제74항에 있어서, 카커스 외측에 위치하는 고무 조성물이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 카커스 외측에 위치하는 고무 조성물이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 제74항에 있어서, 공기 투과 방지층이 제공되지 않은 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 보강층에 의해 측벽의 일부 또는 전부가 보강되는 공기 타이어.
- 제79항에 있어서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 보강층과 인접한 캡 트레드, 언더 트레드, 벨트 층, 카커스 및 측벽 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제80항에 있어서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm인 공기 타이어.
- 제80항에 있어서, 접착 고무 층에 함유된 디엔계 고무(A)와 아크릴로니팬릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제80항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 측벽부 표면에 백색, 회색 또는 유채색으로 착색된 고무 조성물이 배치되어 있는 공기 타이어로서, 당해 고무 조성물이, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 30중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트를 10 내지 90중량부 함유하며 고무 조성물의 두께가 0.5mm 이상인 공기 타이어.
- 제84항에 있어서, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 착색된 고무 조성물과 인접한 측벽 및 카커스 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제85항에 있어서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm인 공기 타이어.
- 제85항에 있어서, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제85항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 70중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 90중량부를 함유하는 고무 조성물에 의해 공기 투과 방지층이 형성되고, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 공기 투과 방지층과 인접한 카커스 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제89항에 있어서, 공기 투과 방지층의 두께가 0.2 내지 1.2mm인 공기 타이어.
- 제89항에 있어서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 1.1mm인 공기 타이어.
- 제89항에 있어서, 접착 고무 층을 형성하는 고무 조성물의 성분(A)와 성분(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제89항에 있어서, 접착 고무 층을 형성하는 고무 조성물이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층을 형성하는 고무 조성물이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무 70 내지 100중량부와 아연 메타크릴레이트 20 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물이 비드 토우 부분(bead toe portion)의 일부 또는 전부에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제94항에 있어서, 비드 토우 부분의 고무 조성물이 카본 블랙 40중롬부 이하를 추가로 함유하고, 아연 메타크릴레이팬와 카본 블랙의 배합롬의 합계가 120중롬부 이하인 공기 타이어.
- 제94항에 있어서, 비드 토우 부분의 고무 부재를 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층을 통해 인접한 카커스에 접착시킨 공기 타이어.
- 제96항에 있어서, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중량비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제96항에 있어서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 1.5mm인 공기 타이어.
- 제96항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 트리알릴 이소시아누레이트, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이트 에스테르 및 1,2-폴리부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 고무로 처리한 유기 섬유 코드 또는 고무로 처리한 스틸 코드(steel cord)로 이루어진 1층 이상의 카커스 층과 고무로 처리한 유기 섬유 코드 또는 고무로 처리한 스틸 코드로 이루어진 2층 이상의 벨트 층을 갖는 공기 타이어에 있어서, 적어도 카커스 피복 고무와 벨트 피복 고무가, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어지고, 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 폴리부타디엔계 고무 및 공액 디엔-방향족 비닐 공중합체 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 디엔계 고무(A)와 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체 고무(B)의 합계 100중량부를 기준으로 하여, 평균 분자량이 300 내지 1,500이고 연화점이 50 내지 160℃이며 요오드 흡착량이 20g/100g 이상인 방향족 석유 수지(C) 5 내지 80중량부를 함유하는 고무 조성물로 이루어진 접착 고무 층이 당해 고무 조성물과 인접한 캡 트레드, 언더 트레드, 측벽, 비드 충전재 및 내부 라이너 사이에 배치되어 있는 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 카커스 피복 고무, 벨트 피복 고무 및 비드 충전재 고무가, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 구성되어 있는 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 카커스 피복 고무, 벨트 피복 고무, 비드 충전재 고무 및 측벽 고무가, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 구성되어 있는 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 카커스 피복 고무, 벨트 피복 고무, 비드 충전재 고무, 측벽 고무, 림 쿠션 고무(rim cushion rubber) 및 체이퍼 고무(chafer rubber)가, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 구성되어 있는 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 캡 트레드에는, 디엔계 고무와 부틸계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 비드 단열재에는, 디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 부틸계 고무, 에틸렌-프로필렌계 고무, 니트릴계 고무 및 하이드린계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 언더 트레드, 벨트, 카커스, 측벽, 비드 충전재, 내부 라이너, 림 쿠션 및 체이퍼 고무는, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 구성되어 있는 공기 타이어.
- 삭제
- 제100항에 있어서, 캡 트레드에는, 디엔계 고무와 부틸계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 언더 트레드, 벨트, 카커스, 측벽, 비드 충전재, 내부 라이너, 림 쿠션, 비드 단열재 및 체이퍼 고무는, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 구성되어 있는 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 접착 고무 층의 두께가 0.1 내지 2.0mm인 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 접착 고무 층의 성분(A)와 성분(B)의 중롬비[(A)/(B)]가 10/90 내지 90/10인 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 접착 고무 층이 메타크릴산 고급 에스테르, 팬먕알릴 이소시아누레이팬, 메타크릴산 또는 아크릴산의 금속 염, 디알릴 프탈레이팬 에스테르 및 1,2-폴먕부타디엔으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 공가교결합제를 추가로 함유하고, 접착 고무 층이 유기 과산화물에 의해 가교결합되어 있는 공기 타이어.
- 제100항에 있어서, 내부 라이너 층이 없는 공기 타이어.
- 비드 단열재 고무에는, 디엔계 고무, 클로로프렌계 고무, 부틸계 고무, 에틸렌-프로필렌계 고무, 니트릴계 고무 및 하이드린계 고무로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 고무를 사용하고, 캡 트레드, 언더 트레드, 벨트, 카커스, 측벽, 비드 충전재, 내부 라이너, 림 쿠션 및 체이퍼 고무는, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 구성되어 있는 공기 타이어.
- 제111항에 있어서, 내부 라이너 층이 없는 공기 타이어.
- 타이어를 구성하는 캡 트레드, 언더 트레드, 벨트, 카커스, 측벽, 비드 충전재, 내부 라이너, 림 쿠션, 체이퍼 및 비드 단열재 고무가, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 고무 조성물로 구성되어 있는 공기 타이어.
- 제113항에 있어서, 내부 라이너 층이 없는 공기 타이어.
- 타이어의 내면과 외면의 일부에, 공액 디엔 단위의 함유량이 1 내지 30중량%인 에틸렌성 불포화 니트릴-공액 디엔계 고포화 공중합체 고무를 40중량부 이상 함유하는 고무 100중량부를 기준으로 하여, 아연 메타크릴레이트 10 내지 120중량부를 함유하는 백색, 회색 또는 유채색으로 착색된 고무 조성물을 사용하는 공기 타이어.
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