KR100516020B1 - 정전기 방지용 실리카 타이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정전기 방지용 실리카 타이어에 관한 것이다.
즉, 본 발명에서는 캡 트레드 고무층(101) 및 그 하부에 부착되는 언더 트레드 고무층(104)의 상부 일부분이 포함되는 그로우브(103)가 형성되고, 상기 그로우브(103)의 표면에 정전기 방지 고무층(102)이 부착되어서 상기 고무층을 통해 차량에서 발생되는 정전기를 지속적으로 방전시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 정전기 방지용 실리카 타이어에 관한 것이다.
상기와 같이 제조된 정전기 방지용 타이어는 차량내에서 발생되는 정전기를 지면으로 방전하여 정전기가 일으키는 차량내 전자부품의 오작동 및 나쁜 영향을 방지할 수 있다.

Description

정전기 방지용 실리카 타이어
본 발명은 정전기 방지용 실리카 타이어에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 차량에서 발생하는 정전기를 제거하는 정전기 방지용 실리카 타이어에 관한 것이다.
일반적으로, 보강제로 사용되는 카본 블랙은 전기 전도도를 갖고 있어 카본 블랙을 배합한 고무를 사용하는 타이어는 차량에서 발생되는 정전기를 타이어를 통해 지면으로 방전시키기 때문에 주행중 또는 정지시에도 정전기 문제는 발생되지 않으나, 실리카를 트레드 고무에 다량 배합된 타이어의 경우 정전기 문제가 발생될 수 있다.
실리카 타이어는 카본 블랙을 사용한 타이어보다 여러 가지 성능 면에서 매우 우수하기 때문에 점차 확산 추세에 있는 타이어로써, 특히 저회전 저항성이 우수하여 연비성능이 뛰어나고, 또한 온도에 따른 고무 물성의 변화가 적어 스노우 타어어 등 저온 영역에서 사용되어 스노우 제동 성능이나 아이스 제동 성능을 크게 개선시키는 장점이 있다.
그러나, 전기 전도도가 극히 낮은 실리카를 다량 사용하게 되면 트레드 고무 자체가 부도체 성질을 띄게 됨으로써 차량에서 발생된 정전기가 타이어를 통해 지면으로 방전되지 않게 된다.
차량에서 발생된 정전기가 타이어를 통해 지면으로 방전되지 않을 경우, 정지시 차량 주변에 정전기가 존재함으로써 외부의 스파크에 의해 화재가 발생될 수 있고, 주행시에는 차내 라디오 등 전자 부품에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 실리카가 다량으로 배합된 타이어에 있어서는 정전기 방지 기술이 매우 중요한 기술이라 할 수 있다.
이에 본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 정전기 방지 고무층을 실리카 타이어의 그로우브(groove)에 부착하여 이를 통해 차량에서 발생하는 정전기를 지면으로 방전하기 위한 것으로써, 차량내의 전자 제품의 안정성을 부여하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 캡 드레드 고무층 및 그 하부에 부착되는 언더 트레드 고무층의 상부 일부분이 포함되는 그루우브가 형성되고, 상기 그루우브의 표면에 정전기 방지 고무층이 부착되는 것을 특징으로 하는 정전기 방지용 실리카 타이어인 것이다.
이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.
첨부 도면의 도 1은 본 발명에 따른 정전기 방지용 실리카 타이어의 트레드부의 단면도를 나타낸 것으로서, 보강제인 실리카가 다량 배합된 캡 트레드 고무층(101), 정전기 방지 고무층(102) 및 언더 트레드 고무층(104)의 3개의 고무층으로 이루어지는 실리카 타이어에 있어서, 상기 캡 드레드 고무층(101) 및 그 하부에 부착되는 언더 트레드 고무층(104)의 상부 일부분이 포함되는 그루우브(103)가 형성된다.
상기 캡 트레드 고무층(101)은 통상적으로 원료고무로서 용액중합 SBR, 천연고무, 보강제로서 카본블랙, 커플링제, 가류활성제로 산화아연 및 스테아린산, 가공오일, 가황제 및 촉진제로 구성되어 있다.
상기 캡 트레드 고무층(101)은 보강제로서 실리카를 30 PHR 이상 함유하고, 배합된 보강제중 실리카가 차지하는 비율이 30% 이상인 실리카 캡 트레드 고무 조성물로 이루어진다.
상기 그루우브(103)의 표면에 부착되는 정전기 방지 고무층(102)의 두께(f)는 캡 트레드 고무 표면에서 2.5㎜ 내지 5㎜이고, 언더 트레드 고무층(104)에 연결된 부분에서 두께(e)는 0.5㎜ 내지 2㎜이며, 상기 언더 트레드 고무층(104)의 상부면과 그루우브(103)의 밑면까지의 길이(a)가 0.5㎜ 내지 5㎜로 성형되는 한편, 상기 글루우브(103)의 길이(b)와의 비율, 즉 a/b는 0.6 내지 0.1로 성형된다.
또한, 상기에서 중요한 부분은 정전기 방지 고무층(102)이 하나의 피막 형태의 고무층이 아니라 일정한 부피를 갖고 있다는 것이다. 피막 형태의 정전기 방지층일 경우 타이어의 마모가 불균일하게 되어서, 정전기 방지 피막 고무층이 지면에 닿지 않게 되는 경우가 발생할 수 있으며, 또한 피막 형태의 정전기 방지 고무층이 너무 얇음으로 인해 지면으로 정전기 방전이 불충분하게 될 수 있다.
상기 정전기 방지 고무층이 상기 명시된 두께보다 얇으면 차량으로부터 지면에 방전되는 정전기의 방전 속도 및 효율이 저하되어 실리카 타이어의 정전기 해소가 미흡하게 되고, 또한 지나치게 두께가 두꺼우면 캡 트레드 고무층(101) 부분중 고무 조성이 다른 정전기 방지 고무층(102)의 부피가 커지므로 핸들링 성능, 마모 성능 등의 타이어의 주요 성능에 영향을 미칠 수 있다. 상기 정전기 방지 고무층(102)은 통상적으로 전도성 카본블랙, 라텍스, 계면활성제 등으로 구성되어 있다.
또한, 상기 정전기 방지 고무층(102)의 위치는 그로우브 위치에 일치되어야 하며 중심주 그로우브에만 위치할 수 있고 쇼울더(shoulder)부 그로우브에만 위치할 수 있고 또는 양쪽 모두에 위치할 수 있다.
상기 언더 트레드 고무층(104)은 카본이 주로 배합되어 있고 카본 블랙을 50 PHR 이상 함유하고, 보강제중 카본이 차지하는 비율이 70% 이상, 전기 저항도가 100MΩ·㎝ 이하이다. 그 이외의 성분으로는 통상적으로 스티렌부타디엔 고무, 산화아연, 스테아린산, 가공오일로 구성되어 있다.
상기와 같이 제조된 정전기 방지용 실리카 타이어는 타이어가 주행중 마모가 되더라도 정전기 방지 고무층(102)이 계속 존재하게 되고 언더 트레드 고무층(204)과 연결이 되어 있어 차량에서 발생된 정전기가 타이어의 비드부에서 카카스(carcass)부, 사이드월(sidewall)부를 거쳐 언더 트레드 고무층(104)과 연결되어 있는 정전기 방지 고무층(102)을 통해 지면으로 정전기가 방전된다.
또한, 상기 정전기 방지용 실리카 타이어 제조시에는 상기 트레드 고무를 압출시, 캡 트레드 고무층내에 정전기 방지 고무층을 동시에 압출하거나 또는 캡 트레드층을 압출한 다음에 상기 정전기 방지 고무층을 부착하여 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
실시예
종래의 방법으로 타이어를 제조하되, 그로우브 표면에 정전기 방지 고무층이 일정한 두께로 조성되어 있고, 언더트레드 고무층과 연결되도록 타이어를 제조하였다. 상기 제조된 타이어의 전기 저항값은 12MΩ·cm으로 조사되었다.
비교예 1
실시예 1과 같이 타이어를 제조하되, 실리카가 다량 함유된 갭트레드 고무의 표면에 정전기 방지 고무층이 얇게 피막형으로 도포되어 피막을 형성하도록 타이어를 제조하였다. 상기 제조된 타이어의 전기 저항값은 405MΩ·cm으로 조사되었다.
비교예 2
종래의 방법에 의해 타이어를 제조하여서, 정전기 방지 고무층이 없으며, 실리카가 다량 함유된 트레드와 언더트레드 고무층이 그루우브 표면에서 연결되지 않도록 타이어를 제조하였다. 상기 제조된 타이어의 전기 저항값은 2,500MΩ·cm으로 조사되었다.
상기 실시예와 비교예에서 나타나듯이, 피막층을 갖는 정전기 방지용 타이어(비교예 1)와 종래의 타이어(비교예 2)는 전기 저항값이 실시예의 타이어보다 높아서, 정전기 방지 효과가 낮음을 알 수 있다.
상기 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 실리카가 배합된 타이어의 캡트레드와 언더트레드의 상부 일부분이 포함되는 그로우브가 형성되고, 상기 그로우브에 정전기 방지용 고무층이 형성되어서, 상기 고무층을 통해 차량에서 발생되는 정전기가 지면으로 방전되므로 차량의 전기/전자 부품의 오작동 및 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 몰드에 의해 가류되어 제조된 타이어의 트레드부 고무층의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 ---- 캡 트레드 고무층 102 ---- 정전기 방지 고무층
103 ---- 그루우브(Groove) 104 ---- 언더 트레드 고무층

Claims (2)

  1. 실리카를 함유하는 캡 드레드 고무층(101) 및 그 하부에 부착되는 카본블랙을 함유하는 언더 트레드 고무층(104), 그리고 상기 캡 트레드 고무층으로부터 상기 언더 트레드 고무층의 상부 일부분이 포함되게 그로우브(103)가 형성되어 있는 실리카 타이어에 있어서, 상기 그로우브(103)의 표면에 정전기 방지 고무층(102)이 부착되는 것을 특징으로 하는 정전기 방지용 실리카 타이어.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 정전기 방지 고무층(102)의 두께는 상기 캡 트레드 고무 표면에서 2.5㎜ 내지 5㎜이고, 상기 언더 트레드 고무층(104)에 연결된 부분에서 0.5㎜ 내지 2㎜이며, 상기 언더 트레드 고무층(104)의 상부면과 그로우브(103)의 밑면까지의 길이(a)가 0.5㎜ 내지 5㎜로 성형되는 한편, 상기 그로우브(103)의 길이(b)와의 비율, 즉 a/b는 0.6 내지 0.1로 성형되는 것을 특징으로 하는 정전기 방지용 실리카 타이어.
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