KR100372748B1 - Steel structure for tire and tire with thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 타이어용 스틸구조 및 이를 적용한 타이어에 관한 것으로 보다 상세하게는 3×d1+8×d2+w 또는 3×d1+8×d2 (d1, d2는 필라멘트 지름, w는 wrap) 구조의 스틸코드 및 이를 타이어의 체퍼 또는 타이어의 최외각 벨트인 충격방지 벨트에 적용하는 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a steel structure for a tire and a tire to which the tire is applied. More specifically, the steel has a structure of 3 × d1 + 8 × d2 + w or 3 × d1 + 8 × d2 (d1 and d2 are filament diameters and w is a wrap) structure. A cord and a tire for applying the same to an anti-impact belt, which is a chafer of a tire or an outermost belt of a tire.
본 발명의 타이어용 스틸구조는 코드 사이에 고무의 침투성을 증대시키기 위하여 3×d1+8×d2+w 또는 3×d1+8×d2 구조로서 d1 또는 d2는 0.15∼0.32mm이며, d1≥d2이고, 3 코드의 마루 길이(lay length)는 2∼8mm 이고, 8 코드의 마루 길이는 4∼12.5mm의 구조임을 특징으로 한다.The steel structure for a tire of the present invention is a 3 × d1 + 8 × d2 + w or 3 × d1 + 8 × d2 structure, in which d1 or d2 is 0.15 to 0.32 mm in order to increase the permeability of rubber between cords, and d1 ≧ d2. The floor length of the three cords (lay length) is 2 to 8mm, the floor length of the eight cords is characterized in that the structure of 4 to 12.5mm.
본 발명은 타이어의 체퍼 및 충격방지 벨트층에 사용하는 스틸코드의 구조를 3×d1+8×d2+w 또는 3×d1+8×d2로 하여 체퍼에 사용하는 코드간 고무침투성이 우수하게 하여 과도한 응력이 반복됨에 따라 고무와 코드간 파괴를 억제하고, 충격방지 벨트층의 주요벨트 층의 파괴와 응력집중을 방지하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides the structure of the steel cord used for the tire chafer and the anti-shock belt layer to be 3 × d1 + 8 × d2 + w or 3 × d1 + 8 × d2, so that the rubber penetrability between the cords used for the chafer is excellent. As the excessive stress is repeated, it is intended to suppress the breakage between the rubber and the cord, and to prevent the breakdown and stress concentration of the main belt layer of the anti-shock belt layer.
Description
본 발명은 타이어용 스틸구조 및 이를 적용한 타이어에 관한 것으로 보다 상세하게는 3×d1+8×d2+w 또는 3×d1+8×d2 (d1, d2는 필라멘트 지름, w는 wrap) 구조의 스틸코드 및 이를 타이어의 체퍼 또는 타이어의 최외각 벨트인 충격방지 벨트에 적용하는 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a steel structure for a tire and a tire to which the tire is applied. More specifically, the steel has a structure of 3 × d1 + 8 × d2 + w or 3 × d1 + 8 × d2 (d1 and d2 are filament diameters and w is a wrap) structure. A cord and a tire for applying the same to an anti-impact belt, which is a chafer of a tire or an outermost belt of a tire.
일반적으로 트럭 및 버스와 같은 고하중용 타이어의 경우 차량과 화물의 무게를 지지하면서 동력을 전달해야 하기 때문에 비드부에 응력이 집중되어 스틸코드층으로 보강을 하는데 이를 체퍼(chafer)층이라 한다. 이 체퍼는 3+9×d+w, 12×d+w, 3+9+15×d+w, 2+7×d+w 및 7+3×d(d: 필라멘트 지름, w: wrap) 등의 다양한 코드를 일정간격으로 배열하여 양면을 고무로 도포하여 코드층을 만든 다음 코드배열의 각도를 50∼60°로 절단하여 보강한다.In general, heavy-duty tires such as trucks and buses are required to transfer power while supporting the weight of the vehicle and cargo, so that stress is concentrated on the bead portion and reinforced with a steel cord layer. This is called a chafer layer. This chafer is 3 + 9 × d + w, 12 × d + w, 3 + 9 + 15 × d + w, 2 + 7 × d + w, and 7 + 3 × d (d: filament diameter, w: wrap) Arrange various cords at regular intervals and apply both sides with rubber to make cord layer, and then reinforce by cutting the angle of cord array to 50 ~ 60 °.
이러한 코드구조는 필라멘트간 간격이 밀집되어 고무침투가 미미하면서 wrap을 사용하고 있어 과도한 변형이 반복되면 코드가 끊어지는 사고가 발생하고 비드부 파괴의 시발점이 되기도 한다. 일반적으로 사용하는 체퍼용 코드는 필라멘트간 간격이 밀집되고 재단각도가 커서 wrap을 사용하지 않으면 재단면의 필라멘트가 꼬인 상태를 유지하지 않고 풀려져 필라멘트가 가닥으로 분리되는 문제가 발생하기 때문에 wrap의 삭제는 어려우며, 대체적으로 코드의 마루 길이(lay length)가 6∼18mm로 길기 때문에 코드 내 공간이 좁아 고무침투가 어려운 문제점이 있다.This code structure uses wraps because the spacing between filaments is dense and the rubber penetration is insignificant. If excessive deformation is repeated, the cord may break and it may be the starting point of bead breakage. In general, the code for the chafer used is dense between the filaments and the cutting angle is large, so if the wrap is not used, the filament of the cutting surface is released without maintaining the twisted state and the filament is separated into strands. It is difficult, and generally because the length of the cord (lay length) of 6 to 18mm long because the space in the cord is narrow, rubber penetration is difficult.
또한 타이어의 최외각 벨트인 충격방지 벨트층(Protection belt layer)은 고하중용 타이어에서 최외가 보강벨트인 4 또는 5벨트를 의미하며 외부에서 날카로운 돌이나 이물질에 의해 주요 벨트층인 2,3벨트에 상처가 발생하지 않도록 하고, 국부충격을 받은 경우에 응력이 분산되도록 충격완화 역할을 하는 것으로 신율이 높고 고무침투성이 우수한 코드구조를 적용하는 것이 일반적이다. 즉 3+7×d, 4+4×d, 4+2×d와 같은 고신율(High elongation, HE) 코드를 사용하거나, 5×d, 2+7×d와 같은 오픈 코드(open cord), 3+9×d+w와 같은 밀집코드이면서 굴곡응력 강성(stiffness)이 낮은 코드를 사용하는 것이 일반화된 기술이다.In addition, the protection belt layer, the outermost belt of a tire, refers to 4 or 5 belts, which are outermost reinforcement belts in heavy duty tires, and are attached to the main belt layer 2, 3 belts by sharp stones or foreign substances from the outside. It is common to apply a cord structure with high elongation and excellent rubber permeability to play a role of cushioning shock so that a wound does not occur and stress is dispersed when subjected to a local shock. That is, use a high elongation (HE) code such as 3 + 7 × d, 4 + 4 × d, 4 + 2 × d, or open cord such as 5 × d or 2 + 7 × d. It is a general technique to use a dense cord such as 3 + 9 × d + w and a low flexural stress stiffness cord.
그러나 고하중용 타이어는 수 차례 재생을 하여 사용하기 때문에 충격방지 벨트층에 사용하는 코드의 경우 HE 코드를 사용하는 경우에는 길이(lay length)가 적어 재생가공시에 필라멘트가 쉽게 끊어지는 문제와 굴곡이 심한 노면을 주행하는 경우에는 주행중에 코드가 끊어지는 문제점과 고무가 침투된 상태에서 신율은 반감되기 때문에 HE의 효과가 매우 미미해진다.However, since heavy-duty tires are regenerated several times, the cord used for the impact-resistant belt layer has a shorter length when the HE cord is used. In the case of driving on a severe road, the effect of HE is very small because the cord breaks while driving and the elongation is halved while the rubber is infiltrated.
본 발명은 타이어의 체퍼 및 충격방지 벨트층에 사용하는 스틸코드의 구조를 3×d1+8×d2+w 또는 3×d1+8×d2 (d1, d2는 필라멘트 지름, w는 wrap)로 하여 체퍼에 사용하는 코드간 고무침투성이 우수하게 하여 과도한 응력이 반복됨에 따라 고무와 코드간 파괴를 억제하고, 충격방지 벨트층의 주요벨트 층의 파괴와 응력집중을 방지하는 것을 목적으로 한다.According to the present invention, the steel cord used for the tire chafer and the anti-shock belt layer has a structure of 3xd1 + 8xd2 + w or 3xd1 + 8xd2 (d1, d2 is a filament diameter and w is a wrap). The purpose of the present invention is to improve the rubber penetrability between cords used for the chafer and to suppress the breakage between the rubber and the cord as the excessive stress is repeated, and to prevent the breakdown and stress concentration of the main belt layer of the anti-shock belt layer.
본 발명의 타이어용 스틸구조는 코드 사이에 고무의 침투성을 증대시키기 위하여 3×d1+8×d2+w 또는 3×d1+8×d2 (d1, d2는 필라멘트 지름, w는 wrap) 구조로서 d1 또는 d2는 0.15∼0.32mm이며, d1≥d2이고, 3 코드의 마루 길이(lay length)는 2∼8mm 이고, 8 코드의 마루 길이는 4∼12.5mm의 구조이다. 한편 본 발명의 스틸코드는 카본함량이 0.73인 노말 텐사일(Normal tensile) 또는 0.82인 하이 텐사일(High tensile) 코드를 사용할 수 있다.The steel structure for a tire of the present invention has a structure of 3xd1 + 8xd2 + w or 3xd1 + 8xd2 (d1, d2 is a filament diameter, w is a wrap) structure to increase rubber permeability between cords. Or d2 is 0.15 to 0.32 mm, d1? D2, the lay length of the 3 cords is 2 to 8 mm, and the floor length of the 8 cords is 4 to 12.5 mm. Meanwhile, the steel cord of the present invention may use a normal tensile carbon having a carbon content of 0.73 or a high tensile cord of 0.82.
한편 상기의 스틸코드를 타이어의 체퍼 또는 타이어의 최외각 벨트인 충격방지 벨트에 사용함에 있어서, 스틸코드는 1인치에 6∼15개가 배열되도록 하는데 스틸코드가 1인치당 6개 미만을 사용하면 고하중 및 외부자극으로부터 충격방지에 적당하지 않으며, 15개를 초과하여 사용하면 각각의 스틸코드에 도포되는 고무량이 적어지는 문제가 발생한다.On the other hand, when the steel cord is used for the chafer of the tire or the anti-shock belt that is the outermost belt of the tire, the steel cord is arranged in 6 to 15 pieces per inch. And it is not suitable for preventing the impact from external stimulation, the use of more than 15 causes a problem that the amount of rubber applied to each steel cord is less.
또한, 스틸코드에 도포한 고무두께는 1.4∼2.8mm가 되도록 하는데 고무두께가 1.4mm 미만이면 충격방지를 유지할 수 있는 정도의 고무가 도포되지 않으며, 고무두께가 2.8mm를 초과하여 사용하면 뚜렷한 충격방지 효과가 없이 고무의 사용량만 증가시켜 원가의 상승이 발생한다.In addition, the rubber thickness applied to the steel cord is 1.4 to 2.8mm, but if the rubber thickness is less than 1.4mm, the rubber is not applied to maintain the impact resistance, and if the rubber thickness exceeds 2.8mm, the impact is obvious. The increase in the cost of rubber is caused by the increase in the amount of rubber used.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described by the following examples. However, these do not limit the technical scope of the present invention.
<실시예 1><Example 1>
본 발명의 스틸코드를 3×0.22+8×0.22+w(10EPI: end per inch, 2.0mm gauge)와 기존코드를 3×0.22+9×0.22+w로 한 스틸코드를 11R22.5 규격 타이어의 체퍼와 최외각 벨트인 충격방지 벨트층에 적용하여 내구력(ECER-54), 장기내구력(TE-24), 강성(3mm 변화) 및 고무침투도 등의 물성을 5회 측정한 후 평균을 산출하여 아래의 표 1에 정리하여 나타내었다. 한편 본 발명의 스틸코드와 기존제품의 스틸코드는 모두 카본함량이 0.73인 노말 텐사일(Normal tensile)을 사용하였다.The steel cord of the present invention is 3 × 0.22 + 8 × 0.22 + w (10EPI: end per inch, 2.0mm gauge) and the existing cord is 3 × 0.22 + 9 × 0.22 + w. Applied to the anti-shock belt layer, which is a chafer and outermost belt, the physical properties such as durability (ECER-54), long-term durability (TE-24), stiffness (3mm change) and rubber penetration are measured five times, and then averaged. It is summarized in Table 1 below. On the other hand, the steel cord of the present invention and the steel cord of the conventional product used a normal tensile of carbon content 0.73 (Normal tensile).
표 1. 물성 측정 결과Table 1. Property Measurement Results
* 145℃에서 35분 동안 가류* Vulcanized at 145 ° C. for 35 minutes
** 절단면 육안검사 방법으로 수치가 높을수록 우수함** The higher the value, the better the visual inspection of the cut surface.
<실시예 2><Example 2>
본 발명의 스틸코드를 3×0.22+8×0.22+w(10EPI: end per inch, 2.0mm gauge)와 기존코드를 3×0.22+9×0.22+w로 한 스틸코드를 11R22.5 규격 타이어의 체퍼와 최외각 벨트인 충격방지 벨트층에 적용하여 내구력, 장기내구력, 강성 및 고무침투도 등의 물성을 5회 측정한 후 평균을 산출하여 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다. 한편 본 발명의 스틸코드와 기존제품의 스틸코드는 모두 카본함량이 0.82인 하이 텐사일(High tensile)을 사용하였다.The steel cord of the present invention is 3 × 0.22 + 8 × 0.22 + w (10EPI: end per inch, 2.0mm gauge) and the existing cord is 3 × 0.22 + 9 × 0.22 + w. The physical properties such as durability, long-term durability, stiffness and rubber penetration were measured five times by applying to the anti-shock belt layer, which is a chafer and the outermost belt, and the averages were calculated and shown in Table 2 below. On the other hand, the steel cord of the present invention and the steel cord of the existing product used a high tensile (high tensile) of carbon content of 0.82.
표 2. 물성 측정 결과Table 2. Property Measurement Results
* 145℃에서 35분 동안 가류* Vulcanized at 145 ° C. for 35 minutes
** 절단면 육안검사 방법으로 수치가 높을수록 우수함** The higher the value, the better the visual inspection of the cut surface.
상기 표 1 및 표 2의 결과에서 알 수 있듯이 본 발명의 타이어용 스틸코드의 구조는 기존의 스틸코드의 구조에 비해 내구력 및 고무침투도가 높아서 타이어의 체파 및 최외각 벨트인 충격방지용 벨트의 적용에 있어서 고무와 코드간 고무침투성이 우수하게 하여 과도한 응력이 반복됨에 따라 고무와 코드간 파괴를 억제하고, 타이어의 최외각 벨트인 충격방지 벨트층의 주요벨트 층의 파괴와 응력집중을 방지할 수 있다.As can be seen from the results of Table 1 and Table 2, the structure of the tire steel cord of the present invention has a higher durability and rubber permeability than the structure of the existing steel cord, so that the tire body and the outermost belt are applied to the anti-shock belt. In this case, the rubber penetrability between the rubber and the cord can be excellent, and the stress between the rubber and the cord can be suppressed as the excessive stress is repeated, and the main belt layer of the anti-shock belt layer, which is the outermost belt of the tire, can be prevented from being concentrated and stressed. .
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