KR100569222B1 - 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용복합섬유코드 - Google Patents

트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용복합섬유코드 Download PDF

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Abstract

본 발명의 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드는 중심(코어 : Core)에 단일 아라미드 섬유코드를 위치시키고, 상기 아라미드 섬유코드의 외주변(커버링 : Covering)에 단층 또는 복수층의 나일론 섬유코드를 감싸 하나의 케이블을 형성시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 아라미드 섬유코드: 나일론 섬유코드의 중량비가 50 ~ 80 : 20 ~ 50인 것을 특징으로 한다.
상기 아라미드 섬유코드는 500 ~ 2500데니아(denia)이고, 나일론 섬유코드는 500 ~ 2000데니아(denia)인 것이 바람직하다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 카카스 복합코드는 중심(코어 : Core)에 단일 아라미드 섬유코드를 위치시키고, 상기 아라미드 섬유코드의 외주변(커버링 : Covering)에 단층 또는 복수층의 나일론 섬유코드를 감싸 하나의 케이블을 형성시킴으로써 카카스층의 강도는 종래 대비 거의 하락 없이 유지하면서 카카스층의 두께를 감소(8장에서 4장으로 감소됨)시켜 주행 중 발생된 열을 용이하게 발산시켜 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.
카카스층, 아라미드-나일론 복합 섬유코드, 내구력

Description

트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드{Carcassply Cord of Bias Pneumatic Tire for a Truck and Bus}
도 1은 종래의 기술에 따른 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스층을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 카카스층을 구성하는 나일론 코드뭉치의 상세도이다.
도 3은 본 발명에 따른 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스층을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 카카스층을 구성하는 아라미드-나일론 복합 섬유코드의 상세도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 카카스층 2 : 숄더부
3 : 나일론 코드 카카스 플라이 4 : 나일론 코드 뭉치
5 : 단위 나일론 코드
10 : 카카스층 20 : 숄더부
30 : 복합 스틸코드 카카스 플라이 40 : 복합 스틸코드
41 : 아라미드 섬유코드 42 : 나일론 섬유코드
본 발명은 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드에 관한 것으로, 특히, 카카스층의 강도는 거의 하락 없이 유지하면서 카카스층의 두께를 감소시켜 주행 중 발생된 열을 용이하게 발산시켜 타이어의 내구성을 향상시킨 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드에 관한 것이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 바이어스 타이어의 카카스층(1)을 살펴보면, 숄더 부위(2)의 강도를 위해 여러 겹의 카카스 플라이(3)로 이루어진다.
상기 카카스 플라이(3)는 다수 개의 나일론 코드 뭉치(4)가 삽입되며, 상기 나일론 코드 뭉치(4)는 다수 개의 단위 나일론 코드(5)들로 이루어진다.
상기 카카스 코드 재질은 나일론-6 또는 나일론-66을 주로 사용하여 왔다.
그러나, 상기와 같은 재질로 이루어진 카카스층 코드는 코드 강력이 적으므로 상기에서도 언급했다시피, 고강도 카카스층이 요구되는 바이어스 타이어에 적용할 때 다층의 카카스 플라이를 적용하여 타이어를 제조하였다.
이에 따라, 종래의 바이어스 타이어는 카카스 플라이를 다층으로 적용할수록 카카스층 강도는 상승되는 반면에 카카스층 두께가 두꺼워져 주행 시 발생된 열이 축적되어 숄더 부위에서 열화에 의한 벗겨짐 사고가 발생되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 중심(코어 : Core)에 단일 아라미드 섬유코드를 위치시키고, 상기 아라미드 섬유코드의 외주변(커버링 : Covering)에 단층 또는 복수층의 나일론 섬유코드를 감싸 하나의 케이블을 형성시킴으로써 카카스층의 강도는 거의 하락 없이 유지하면서 카카스층의 두께를 감소시켜 주행 중 발생된 열을 용이하게 발산시켜 타이어의 내구성을 향상시킨 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드에 있어서, 중심(코어 : Core)에 단일 아라미드 섬유코드를 위치시키고, 상기 아라미드 섬유코드의 외주변(커버링 : Covering)에 단층 또는 복수층의 나일론 섬유코드를 감싸 하나의 케이블을 형성시키는 것을 특징으로 한다.
상기 아라미드 섬유코드: 나일론 섬유코드의 중량비는 50 ~ 80 : 20 ~ 50인 것이 바람직하다.
상기에서 아라미드 섬유코드의 중량을 나일론 섬유코드의 중량의 1배(아라미 드 섬유코드: 나일론 섬유코드의 중량비가 50 : 50에 해당함) 미만으로 적용시키면 기존 코드 대비 강도 차이가 적어 타이어 중량절감 효율성이 떨어지는 문제점이 발생되고, 아라미드 섬유코드의 중량을 나일론 섬유코드의 중량의 4배(아라미드 섬유코드: 나일론 섬유코드의 중량비가 80 : 20에 해당함)를 초과하여 적용시키면 코드 피로성능이 지나치게 하락하는 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
상기 아라미드 섬유코드는 500 ~ 2500데니아(denia)이고, 나일론 섬유코드는 500 ~ 2000데니아(denia)인 것이 바람직하다.
상기에서 아라미드 섬유코드를 500데니아 미만으로 적용시키면 코드의 제조단가 상승으로 실용성이 떨어지는 문제점이 발생되고, 아라미드 섬유코드를 2500데니아 초과하여 적용시키면 코드 두께가 지나치게 두꺼워져 타이어용으로는 부적합한 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
또한, 상기에서 나일론 섬유코드를 500데니아 미만으로 적용시키면 코드의 제조단가 상승으로 실용성이 떨어지는 문제점이 발생되고, 나일론 섬유코드를 2000데니아 초과하여 적용시키면 코드 두께가 지나치게 두꺼워져 타이어용으로는 부적합한 문제점이 발생되므로 바람직하지 못하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스층을 나타내는 도면이며, 도 4는 도 3의 카카스층을 구성하는 아라미드-나일론 복합 섬유 코드의 상세도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스층의 복합섬유코드(40)는 아라미드 섬유코드(41)가 중앙에 위치하고, 그 주변은 접착력이 우수한 다수 개의 나일론 섬유코드(42)가 감싸도록 형성한다.
즉, 상기 복합스틸코드(40)는 아라미드 섬유코드(41)가 코어(Core)가 되고, 상기 코어 둘레면(커버링 : Covering)에 접하여 나일론 섬유코드(42)가 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 아라미드 섬유코드(41)는 단일층으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 나일론 섬유코드(42)는 2연층으로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 아라미드 섬유코드(41)는 크리스탈이 95%이상으로 구성되고 아모르퍼스가 5%이하로 구성되므로 열 및 장력에 의한 구조 안정성이 대단히 우수하다. 반면에, 크리스탈이 절대적인 비율을 차지하고 있어서 물리적인 확산에 의한 접착에 대단히 불리한 형태를 가지고 있을 뿐만 아니라, 화학적으로도 결합이 어려운 구조를 가지고 있어서 접착에는 불리하다.
한편, 상기 나일론 섬유코드(42)는 폴리아미드 분자 구조로서, 화학적인 접착에 유리하며 크리스탈과 아모르퍼스가 대략 50±10%씩 구성되어 물리적인 확산에 의한 결합에도 유리한 구조를 가지고 있다.
따라서, 본 발명에서는 구조 안정성이 우수하고 강력이 강한 아라미드 섬유코드(41)(표 1 참조)와 접착성능이 우수한 나일론 섬유코드(42)로 구성된 아라미드-나일론 복합 섬유코드(40)를 바이어스 타이어의 카카스 플라이(50)에 적용하면, 아라미드 섬유코드(42)의 단점인 접착력을 보완할 수 있어서 다양한 규격의 타이어에 적용 가능하며 장시간 주행시에도 접착력 하락에 의한 사고를 방지할 수 있다.
표 1은 나일론 섬유코드와 아라미드 섬유코드의 재질 및 물성을 비교한 표이다. 하기 표에서 알 수 있듯이 아라미드 섬유코드의 강도가 나일론 섬유코드에 비하여 매우 높은 것을 알 수 있다.
<표 1> 나일론 섬유코드 및 아라미드 섬유코드의 재질 및 물성
코드 재질 강도(kgf) 코드두께(mm)
나일론-66 ＆ 나일론-6 840D/2P 1260D/2P 1890D/2P 14.0±2 21.0±3 31.5±3 0.56±0.02 0.66±0.02 0.80±0.02
아라미드 1000D/2P 1500D/2P 2250D/2P 36.0±5 56.0±5 88.0±5 0.56±0.02 0.66±0.02 0.80±0.02
이하, 본 발명을 다음의 비교예, 실시예 및 시험예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나, 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
<비교예 1>
카카스 플라이에 적용한 코드는 1260D/2P 28EPI(End per inch) 나일론-6 코드에 1.0.mm로 고무 압연된 압연물 8장을 타이어 규격 10.00 20 14PR에 적용하여 도 1 및 도 2와 같은 방법으로 타이어를 제조한 후 성능 시험한 결과를 표 2에 나타내었다.
<실시예 1>
카카스 플라이에 적용한 코드는 1500D/2P 아라미드 코드와 1260D/2P 나일론-6 코드를 복합코드로 28EPI(End per inch)로 만든 혼합재질물에 1.0mm로 고무압연된 압연물 4장을 타이어 규격 10.00 20 14PR에 적용하여 도 3 및 도 4와 같은 방법으로 타이어를 제조한 후 성능 시험한 결과를 표 2에 나타내었다.
<표 2>
시험내용 비교예1 실시예1
카카스 플라이 코드 및 적용수 1260D/2P 28EPI 나일론-6 코드 8장 1500D/1260D 복합코드 28EPI 4장
상대강도 100% 91%
내구력(ECER 54) 6시간 30분 숄더 벗겨짐 사고 7시간 30분 무사고
회전저항 100 72
타이어 중량 100 75
- ECER 54 : 속도증량 내구력 평가 방법. - 중량 : 종래방법 중량 100을 기준으로나타냄. - 회전저항 : 종래 방법 100을 기준으로 표현함. 그 수치가 적을수록 연비성능이 우수함.
<비교예 2>
카카스 플라이에 적용한 코드는 1890D/2P 24EPI(End per inch) 나일론-6 코드에 1.2.mm로 고무 압연된 압연물 8장을 타이어 규격 11.00 20 16PR에 적용하여 도 1 및 도 2와 같은 방법으로 타이어를 제조한 후 성능 시험한 결과를 표 3에 나타내었다.
<실시예 2>
카카스 플라이에 적용한 코드는 2250D/2P 아라미드 코드와 1890D/2P 나일론- 6 코드를 복합코드로 24EPI(End per inch)로 만든 혼합재질물에 1.2mm로 고무압연된 압연물 4장을 타이어 규격 11.00 20 16PR에 적용하여 도 3 및 도 4와 같은 방법으로 타이어를 제조한 후 성능 시험한 결과를 표 3에 나타내었다.
<표 3>
시험내용 비교예2 실시예2
카카스 플라이 코드 및 적용수 1890D/2P 24EPI 나일론-6 코드 8장 2250D/1890D 복합코드 24EPI 4장
상대강도 100% 96%
내구력(ECER 54) 6시간 21분 숄더 벗겨짐 사고 7시간 30분 무사고
회전저항 100 75
타이어 중량 100 79
- ECER 54 : 속도증량 내구력 평가 방법. - 중량 : 종래 방법 중량 100을 기준으로나타냄. - 회전저항 : 종래 방법 100을 기준으로 표현함. 그 수치가 적을수록 연비성능이 우수함.
상기 표 2 및 3의 결과에서 알 수 있듯이 내구력, 연비성능 등이 실시예가 비교예 보다 우수함을 알 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기와 같이, 본 발명에 따른 카카스 복합코드는 중심(코어 : Core)에 단일 아라미드 섬유코드를 위치시키고, 상기 아라미드 섬유코드의 외주변(커버링 : Covering)에 단층 또는 복수층의 나일론 섬유코드를 감싸 하나의 케이블을 형성시킴으로써 카카스층의 강도는 종래 대비 거의 하락 없이 유지하면서 카카스층의 두께를 감소(8장에서 4장으로 감소됨)시켜 주행 중 발생된 열을 용이하게 발산시켜 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드에 있어서,
    중심(코어 : Core)에 단일 아라미드 섬유코드를 위치시키고, 상기 아라미드 섬유코드의 외주변(커버링 : Covering)에 단층 또는 복수층의 나일론 섬유코드를 감싸 하나의 케이블을 형성시키는 것을 특징으로 하는 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드.
  2. 제 1항에 있어서, 아라미드 섬유코드: 나일론 섬유코드의 중량비는 50 ~ 80 : 20 ~ 50인 것을 특징으로 하는 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 아라미드 섬유코드는 500 ~ 2500데니아(denia)이고, 나일론 섬유코드는 500 ~ 2000데니아(denia)인 것을 특징으로 하는 트럭버스용 바이어스 공기입 타이어의 카카스 플라이용 복합섬유코드.
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