KR100481457B1 - Pneumeric tire with PEN-Lyocell matrix capply cord - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폴리에틸렌나프탈레이트-라이오셀의 복합섬유로 구성된 타이어 캡플라이 코드에 관한 것으로, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) : 라이오셀(Lyocell)을 1:1∼2 내지 1∼2:1의 비로 꼬임수(Twist per inch, TPI)가 10∼80인 복합섬유로 구성되고, 10∼45의 코드배열밀도(Ends Per Inch, EPI)를 가지며, 상기 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 라이오셀은 300∼2000 데니아(denia)인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a tire cap ply cord composed of polyethylene naphthalate-lyocell composite fiber, wherein polyethylene naphthalate (PEN): lyocell is twisted at a ratio of 1: 1 to 2 to 1-2: 1. (Twist per inch, TPI) is composed of a composite fiber of 10 to 80, has a cord array density (Ends Per Inch, EPI) of 10 to 45, the polyethylene naphthalate or lyocell is 300 to 2000 denia (denia) It is characterized by that.

상기와 같이 구성된 본 발명은 N-66 코드를 사용한 타이어 캡 플라이에 비해 내구력 성능이 보완되어 승차감이 크게 개선되었다. The present invention configured as described above is significantly improved riding comfort compared to the tire cap ply using the N-66 cord.

Description

폴리에틸렌나프탈레이트-라이오셀로 구성된 타이어 캡 플라이 코드{Pneumeric tire with PEN-Lyocell matrix capply cord}Pneumeric tire with PEN-Lyocell matrix capply cord

본 발명은 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)-라이오셀의 복합섬유로 구성된 타이어 캡플라이 코드에 관한 것이다.The present invention relates to a tire cap fly cord composed of a composite fiber of polyethylene naphthalate (PEN) -lyocell.

최근 승용차의 고급화 및 도로의 발달에 따라 고속주행이 빈번하게 이루어지며, 이로 인해 타이어의 고속주행 안정성 및 내구성능이 매우 중요하게 대두되고 있다. 특히 저 편평비를 가지는 타이어에서는 상기 성능이 더욱 중요시되고 있으며, 이러한 성능을 만족시키기 위해서 캡플라이 재질로 나일론 66(이하, 'N-66 코드'라 함)를 많이 적용하고 있다. Recently, high-speed driving is frequently performed according to the luxury of passenger cars and the development of roads, and thus high-speed driving stability and durability of tires are very important. In particular, in the tire having a low flat ratio, the performance is more important, and in order to satisfy such performance, nylon 66 (hereinafter referred to as 'N-66 cord') is frequently applied as a cap fly material.

상기 N-66 코드는 타이어용 섬유코드 중에서 강도가 높으며 접착력 및 열 안정성이 우수하다. 그러나 상기 N-66 코드를 캡플라이에 적용시킨 종래의 타이어의 경우 고속 주행용에는 부적합하다.The N-66 cord has high strength among the fiber cords for tires, and has excellent adhesion and thermal stability. However, conventional tires in which the N-66 cord is applied to a cap ply are not suitable for high speed travel.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 구조안정성 및 내구성능이 우수한 폴리에틸렌나프탈레이트와 접착성능 및 구조안정성이 우수한 라이오셀을 서로 꼬아서 복합섬유로 형성하여 이를 타이어의 캡플라이용 코드로 사용함으로써 타이어의 내구성을 향상시키는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, the polyethylene naphthalate with excellent structural stability and durability and lyocell with excellent adhesion and structural stability to each other twisted to form a composite fiber cord cord for this It aims at improving the durability of a tire by using it.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 타이어 캡플라이용 코드로, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) : 라이오셀(Lyocell)을 1:1∼2 내지 1∼2:1의 비로 꼬임수(Twist per inch, TPI)가 10∼80인 복합섬유로 구성되고, 10∼45개의 코드배열밀도(Ends Per Inch, EPI)를 가지며, 상기 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 라이오셀은 300∼2000 데니아(denia)인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the cord for the tire cap fly of the present invention is polyethylene naphthalate (PEN): lyocell (Lyocell) in a ratio of 1: 1 to 2 to 1-2: 1 twist per inch (TPI) ) Is composed of a composite fiber of 10 to 80, has a 10 to 45 code array density (Ends Per Inch, EPI), the polyethylene naphthalate or lyocell is characterized in that 300 to 2000 denia (denia).

상기에서 폴리에틸렌나프탈레이트 : 라이오셀을 복합섬유 구성시 폴리에틸렌나프탈레이트 1개당 라이오셀을 1∼2 개를 사용하거나 또는 라이오셀 1개당 폴리에틸렌나프탈레이트를 1∼2개를 사용하는 이유는 코드를 구성하는 섬유의 수가 3개를 초과하는 경우 구조가 복잡하여 물성하락이 발생할 수 있으며 코드의 두께가 지나치게 두꺼운 경우 실용성이 없기 때문에 코드를 구성하는 섬유는 3개가 적당하기 때문이다.In the above polyethylene naphthalate: when lyocell is composed of a composite fiber, the reason for using 1 or 2 lyocell per polyethylene naphthalate or 1 to 2 polyethylene naphthalate per lyocell is used to construct the cord. If the number of fibers is more than three, the structure is complicated, and the physical properties may drop. If the thickness of the cord is too thick, it is not practical because three fibers constituting the cord is suitable.

또한 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 라이오셀을 500 데니아(denia) 미만 사용시 타이어 코드용도로는 그 수가 너무 적어 코드강도가 너무 낮아지며, 이로 인해 실제 사용시 실용성이 떨어지는 문제점이 있고, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 라이오셀을 2000 데니아(denia) 초과 사용시 코드의 두께가 지나치게 두꺼워져 타이어의 중량이 증가하는 문제점이 있어 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 라이오셀은 300∼2000 데니아(denia) 사이의 것을 사용하는 것이 좋다.In addition, when polyethylene naphthalate or lyocell is used less than 500 denia (denia), the number of tire cords is too small and the cord strength is too low, which causes problems in practical use. When using more than (denia) the thickness of the cord is too thick to increase the weight of the tire, so polyethylene naphthalate or lyocell is recommended to use between 300 to 2000 denia (denia).

한편 폴리에틸렌나프탈레이트 : 라이오셀의 꼬임수(twist per inch, TPI)가 10 미만을 사용하면 코드의 직진성 유지 및 피로특성이 하락하는 문제가 있어 좋지 않고, 꼬임수가 80을 초과하면 코드강도 등 물성이 급격히 하락하는 문제가 있기 때문에 폴리에틸렌나프탈레이트와 라이오셀의 꼬임수(twist per inch, TPI)는 10∼80이 가장 좋다.On the other hand, polyethylene naphthalate: If the twist per inch (TPI) of lyocell is less than 10, there is a problem of maintaining the straightness of the cord and the fatigue property. Because of the sharp drop problem, the twist per inch (TPI) of polyethylene naphthalate and lyocell is 10 to 80 is best.

또한, 본 발명에서 다양한 수치범위로 캡플라이용 코드의 배열밀도를 적용한바 배열밀도가 10∼45EPI 일때 코드의 물성이 우수하여 본 발명의 목적에 적합하기 때문에 본 발명에서 캡플라이용 코드의 배열밀도는 10∼45EPI로 하는 것이 좋다. In addition, in the present invention, the arrangement density of the capply cord is applied to various numerical ranges. The arrangement density of the capply cord in the present invention is excellent because the physical properties of the cord are excellent when the arrangement density is 10 to 45EPI, which is suitable for the purpose of the present invention. Should be set to 10 ~ 45EPI.

다음 표 1은 종래 및 본 발명에 사용되는 코드 물성을 비교해 놓은 것이다.Table 1 compares the code physical properties used in the prior art and the present invention.

<표 1> 재질별 코드 물성비교<Table 1> Code Property Comparison by Material

항목Item N-66N-66 PENPEN LyocellLyocell 강도(g/d)Strength (g / d) 9.0 ∼ 10.09.0-10.0 7.0 ∼ 8.07.0 to 8.0 5.0 ∼ 6.05.0 to 6.0 탄성율(GPa)Modulus of elasticity (GPa) 5050 9.0 ∼ 15.09.0-15.0 8.5 ∼ 10.08.5-10.0 열수축율(%)(177℃×2min, 0.01g/d)Heat Shrinkage (%) (177 ° C × 2min, 0.01g / d) 4.5 ∼ 5.54.5 to 5.5 0.2 ∼ 1.00.2 to 1.0 1.81.8

본 발명 및 종래 발명에 따른 캡플라이에 적용되는 코드재질 물성비교를 상기 표 1을 참고하여 살펴보면 다음과 같다. Looking at the physical properties of the cord material applied to the cap ply according to the present invention and the prior invention with reference to Table 1 as follows.

먼저 하기 구조식으로 나타낼 수 있는 PEN의 분자구조를 살펴보면 폴리에스터기를 바탕으로 벤젠기가 2개가 있어서 열 및 장력에 의한 구조안정성이 대단히 우수하지만 반면에 화학적 반응을 잘하지 못하는 폴리에스터기 및 벤젠기로 구성되어 있어서 접착에 매우 불리하다. First of all, the molecular structure of PEN, which can be represented by the following structural formula, is based on a polyester group, and has two benzene groups, which are highly stable in terms of structural stability due to heat and tension. Very disadvantageous for adhesion.

상기 구조식에서 n은 PEN의 분자량에 따라 결정되며, 본 발명에서 n은 5∼30의 중합도를 가진 것을 사용할 수 있다.In the above structural formula n is determined according to the molecular weight of PEN, in the present invention n may be used having a degree of polymerization of 5 to 30.

반면에 라이오셀 코드의 경우는 고무와의 접착특성이 좋아 접착에 매우 유리한 구조를 가지며, 또한 열 및 장력에 의한 구조안정성도 매우 우수한 코드이다. On the other hand, the lyocell cord has a very favorable structure for adhesion due to its good adhesion property with rubber, and also has excellent structural stability due to heat and tension.

따라서 구조 안정성이 우수한 PEN과 접착성능 및 구조안정성이 우수한 라이오셀 코드로 구성된 PEN-라이오셀 복합섬유코드를 타이어 캡플라이에 적용시 PEN의 단점인 약한 접착력을 보안하여 구조 안정성을 높일 수 있다. 또한, N-66 코드의 단점인 수분의 취약점을 라이오셀로 보완할 수 있다.Therefore, when the PEN-lyocell composite fiber cord composed of PEN with excellent structural stability and lyocell cord with excellent adhesion and structural stability is applied to a tire cap ply, the weak adhesive force, which is a disadvantage of PEN, can be secured, thereby improving structural stability. In addition, vulnerabilities of moisture, which is a disadvantage of the N-66 code, can be compensated with lyocells.

PEN과 라이오셀 복합코드는 N-66 코드를 단독으로 사용할 때보다 구조안정성(탄성율이 큼) 및 강도가 우수하므로 타이어 내구성능을 향상시킬 수 있다.PEN and lyocell composite cords have better structural stability (larger modulus) and strength than N-66 cords alone, improving tire durability.

이하 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described by the following comparative examples, examples and test examples. However, these do not limit the technical scope of the present invention.

<비교예 1>Comparative Example 1

1260 데니아 N-66 2개를 꼬임수가 28이며, 배열밀도가 28EPI가 되도록 꼬아서 캡 플라이용 코드 1260D/2D N-66을 제조하였다. 상기 N-66 1장을 승용차용 타이어 235/85R 16 규격의 캡 플라이에 적용하여 강력, 중간신율, 열수축율을 측정하고 이의 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.Two 1260 Denia N-66 were twisted to have a twist number of 28 and an array density of 28 EPI to prepare a code ply code 1260D / 2D N-66. One sheet of N-66 was applied to a cap ply of a passenger car tire 235 / 85R 16 standard to measure the strength, the median elongation, and the heat shrinkage. The results are summarized in Table 2 below.

<비교예 2>Comparative Example 2

1260 데니아 N-66 2개를 꼬임수가 28이며, 배열밀도가 28EPI가 되도록 꼬아서 캡 플라이용 코드 1260D/2D N-66을 제조하였다. 상기 N-66 2장을 승용차용 타이어 235/40R 17 규격의 캡 플라이에 적용하여 강력, 중간신율, 열수축율을 측정하고 이의 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.Two 1260 Denia N-66 were twisted to have a twist number of 28 and an array density of 28 EPI to prepare a code ply code 1260D / 2D N-66. The two sheets of N-66 were applied to a cap ply of the passenger car tire 235 / 40R 17 standard to measure the strength, the median elongation, and the heat shrinkage. The results are summarized in Table 3 below.

<실시예 1><Example 1>

1000 데니아 폴리에틸렌나프탈레이트(poly(ethylene 2,6-naphthallene dicarboxylate)와 1000 데니아 라이오셀을 꼬임수가 46이며 배열밀도가 24EPI가 되도록 꼬아서 캡 플라이용 1000D-1000D 복합코드를 제조하였다. 상기 복합코드 1장을 승용차용 타이어 235/85R 16 규격의 캡 플라이에 적용하여 강력, 중간신율, 열수축율을 측정하고 이의 결과를 아래의 표 2에 정리하여 나타내었다.The 1000D-1000D composite cord for cap ply was prepared by twisting 1000 denia polyethylenenaphthalate (poly (ethylene 2,6-naphthallene dicarboxylate) and 1000 denia lyocell to have a twist number of 46 and an array density of 24EPI. Jang was applied to the cap ply of the passenger car tire 235 / 85R 16 standard to measure the strength, the median elongation, and the heat shrinkage, and the results are summarized in Table 2 below.

<실시예 2><Example 2>

1000 데니아 폴리에틸렌나프탈레이트와 1000 데니아 라이오셀을 꼬임수가 46이며 배열밀도가 24EPI가 되도록 꼬아서 캡 플라이용 1000D-1000D 복합코드를 제조하였다. 상기 복합코드 2장을 승용차용 타이어 235/40R 17 규격의 캡 플라이에 적용하여 강력, 중간신율, 열수축율을 측정하고 이의 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.The 1000D-1000D composite cord for cap ply was prepared by twisting 1000 denia polyethylenenaphthalate and 1000 denia lyocell to have a twist number of 46 and an array density of 24EPI. Two composite cords were applied to a cap ply of a passenger car tire 235 / 40R 17 standard to measure the strength, the median elongation, and the heat shrinkage. The results are summarized in Table 3 below.

<실시예 3><Example 3>

1000 데니아 폴리에틸렌나프탈레이트와 1000 데니아 라이오셀을 꼬임수가 46이며 배열밀도가 30EPI가 되도록 꼬아서 캡 플라이용 1000D-1000D 복합코드를 제조하였다. 상기 복합코드 1장을 승용차용 타이어 235/40R 17 규격의 캡 플라이에 적용하여 강력, 중간신율, 열수축율을 측정하고 이의 결과를 아래의 표 3에 정리하여 나타내었다.A 1000D-1000D composite cord for a cap ply was prepared by twisting 1000 denia polyethylenenaphthalate and 1000 denia lyocell to have a twist number of 46 and an array density of 30 EPI. One composite cord was applied to a cap ply of a passenger car tire 235 / 40R 17 standard to measure the strength, the median elongation, and the heat shrinkage. The results are summarized in Table 3 below.

<표 2> 비교예 1 및 실시예 1의 물성측정 결과<Table 2> Measurement results of the physical properties of Comparative Example 1 and Example 1

항목Item 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 강력(kg)Strong (kg) 23.523.5 24.5524.55 중간신율(4.5kg)(%)Medium elongation (4.5kg) (%) 7.57.5 2.32.3 열수축율(%)(177℃×2min,free)Heat Shrinkage (%) (177 ℃ × 2min, free) 4.54.5 1.61.6

<표 3> 비교예 2 및 실시예 2,3의 물성측정 결과<Table 3> Measurement results of physical properties of Comparative Example 2 and Examples 2,3

항목Item 비교예 2Comparative Example 2 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 강력(kg)Strong (kg) 23.523.5 24.5524.55 24.5524.55 중간신율(4.5kg)(%)Medium elongation (4.5kg) (%) 7.57.5 1.51.5 1.51.5 열수축율(%)(177℃×2min,free)Heat Shrinkage (%) (177 ℃ × 2min, free) 4.54.5 1.2 1.2 1.21.2

<시험예 1><Test Example 1>

상기 비교예 1 및 실시예 1의 코드를 각각의 승용차 타이어 규격의 캡 플라이에 내구성능, 타이어 중량 등의 테스트를 하여 그 결과를 아래의 표 4에 정리하여 나타내었다. 상기 실시예 1의 타이어 중량은 비교예 1을 기준으로 했을 때 상대 퍼센트이다. 또한 상기 실시예 2,3의 타이어 중량은 비교예 2를 기준으로 했을 때 상대 퍼센트이다.The cords of Comparative Examples 1 and 1 were tested on cap ply of each passenger car tire standard for durability performance and tire weight, and the results are summarized in Table 4 below. The tire weight of Example 1 is a relative percentage based on Comparative Example 1. In addition, the tire weight of the said Example 2, 3 is a relative percentage based on the comparative example 2.

<표 4> 비교예 1 및 실시예 1의 테스트 결과Table 4 Test Results of Comparative Example 1 and Example 1

항목Item 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 내구성능(ECER-30)Durability (ECER-30) 1시간 25분1 hour 25 minutes 1시간 45분1 hour 45 minutes 타이어 중량(상대치)Tire weight (relative value) 100%100% 98%98%

<표 5> 비교예 2 및 실시예 2,3의 테스트 결과TABLE 5 Test results of Comparative Example 2 and Examples 2,3

항목Item 비교예 2Comparative Example 2 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 내구성능(ECER-30)Durability (ECER-30) 1시간 23분1 hour 23 minutes 1시간 48분1 hour 48 minutes 1시간 40분1 hour 40 minutes 타이어 중량(상대치)Tire weight (relative value) 100%100% 98%98% 94%94%

*ECER-30 : 유럽 타이어 내구력 표준 시험법* ECER-30: European tire durability standard test method

상기 표 4 및 5의 결과에서 알 수 있듯이 내구성능 및 타이어 중량 부분에서는 실시예가 비교예 보다 우수함을 알 수 있다.As can be seen from the results of Tables 4 and 5, it can be seen that the Examples are superior to the Comparative Examples in terms of durability and tire weight.

상기 시험예의 결과에서처럼 알 수 있듯이 본 발명에 의해 구조안정성이 우수한 폴리에틸렌나프탈레이트와 접착성능 및 구조안정성이 우수한 라이오셀로 구성된 폴리에틸렌나프탈레이트-라이오셀 복합섬유를 타이어 캡 플라이용 코드로 사용함으로써 N-66을 사용한 타이어 캡 플라이에 비해 내구력 성능이 향상됨을 알 수 있다. As can be seen from the results of the test example, by using the polyethylene naphthalate-lyocell composite fiber composed of polyethylene naphthalate having excellent structural stability and lyocell having excellent adhesion and structural stability, the present invention uses N-66 as a tire cap ply cord. It can be seen that the durability performance is improved compared to the tire cap ply using.

Claims (3)

타이어의 캡 플라이 코드에 있어서, In the cap fly cord of the tire, 폴리에틸렌나프탈레이트 : 라이오셀을 1:1∼2 내지 1∼2:1의 비로 꼬임수가 10∼80인 복합섬유로 구성됨을 특징으로 하는 타이어 캡 플라이 코드.Polyethylene naphthalate: Tire cap ply cord, characterized in that the lyocell consists of a composite fiber having a twist number of 10 to 80 in a ratio of 1: 1 to 2 to 1-2: 1. 제 1항에 있어서, 캡 플라이 코드의 배열밀도는 10∼45EPI 임을 특징으로 하는 타이어 캡 플라이 코드.The tire cap ply cord according to claim 1, wherein the arrangement density of the cap ply cord is 10 to 45 EPI. 제 1항에 있어서, 폴리에틸렌나프탈레이트 또는 라이오셀은 300∼2000 데니아(denia)인 것을 특징으로 하는 타이어 캡 플라이 코드.The tire cap ply cord according to claim 1, wherein the polyethylene naphthalate or lyocell is 300 to 2000 denia.
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