KR101390805B1 - 벨트부와의 접착력이 향상된 이종의 고무를 사용한 캡플라이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벨트층에 부착되는 캡플라이 고무는 스틸 코드와의 접착력이 높은 검 에지 부 컴파운드를 사용하고 캡플라이 상층 고무에는 기존에 캡플라이 고무를 사용하여 벨트 층과의 접착력이 향상된 캡플라이에 관한 것이다.

Description

벨트부와의 접착력이 향상된 이종의 고무를 사용한 캡플라이{Capply for Radial Tire Enhancing adhesion with Belt using daul compounds}

본 발명은 벨트부와의 접착력이 향상된 이종의 고무를 사용한 캡플라이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벨트층에 부착되는 캡플라이 고무는 스틸 코드와의 접착력이 높은 검 에지 부 컴파운드를 사용하고 캡플라이 상층 고무에는 기존에 캡플라이 고무를 사용하여 벨트 층과의 접착력이 향상된 캡플라이에 관한 것이다.

자동차용 공기입 타이어는 크게 인너라이너(InnerLiner), 카카스(Carcass), 벨트(Belt) 및 벨트 보강층, 트래드부가 있다.

벨트층은 트래드와 카카스 사이에 위치하는 코드층으로서 트래드부의 강성을 높이는 역할 및 타이어에 가하지는 힘을 카카스 층에 전달하여 내구성능에 중요한 역활을 수행한다. 그러나, 타이어가 주행하는 중에 발생하는 지속적인 굴신운동으로 인해 벨트 끝단에 마찰열과 전단응력이 집중되어 벨트 세퍼레이션(Belt Seperation)이 발생하는 문제점이 있어 캡플라이, 1벨트와 2벨트 사이에 벨트 쿠션(Belt Cusion), 벨트 양끝단에 검에지(Gum edge) 등을 적용하여 벨트부의 내구성능을 보강하고 있다.

캡플라이는 타이어의 하중을 지지하며, 벨트의 움직임을 최소화시키고, 주행 시 발생하는 굴신운동에 대한 내 피로성, 내열성을 견디는 역할을 하며 타이어의 내구성능에 중요한 역할을 한다. 그러나 섬유 코드 압연물로 이루어진 캡플라이는 벨트 끝단에 있는 스틸 코드와의 접착력이 떨어져 벨트 끝단에 발생하는 세퍼레이션 현상을 막는데 한계가 있다.

일반적으로 사용하는 벨트 에지에 적용되는 검 에지는 길이는 약 15~25㎜, 두께는 5~15㎜를 가지며 벨트 부의 재단공정 중에 부착된다.

그러나, 검에지에 의해 보강되는 벨트 끝단에 비해 벨트 중앙부의 10~50% 두께가 얇아짐에 따른 벨트 중앙부 함몰에 의해 팽이 권취현상 및 재단 공정이 용이하지 않고 공정이 복잡하여 많은 공정비가 발생하는 문제점이 있다.

종래기술은 벨트 세퍼레이션을 막기 위해 적용된 벨트 검에지는 벨트 중앙부와 벨트 끝단의 두께 차에 의해 벨트 중앙부가 함몰되어 팽이 권취현상 및 재단 성형 공정에서 작업성의 문제점이 있다. 또한 캡플라이의 적용한 경우에는 벨트 부에 사용되는 스틸코드와의 접착력이 떨어져 벨트 세퍼레이션 현상을 막는데 한계가 있다

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 벨트층에 부착되는 캡플라이 고무는 스틸 코드와의 접착력이 높은 검 에지 부 컴파운드를 사용하고 캡플라이 상층 고무에는 기존에 캡플라이 고무를 사용하여 벨트 층과의 접착력이 향상된 캡플라이가 적용된 공기입 타이어를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기입 타이어에서 벨트부의 양단부를 덮는 캡플라이에 있어서, 상기 캡플라이는, 상기 벨트부와 접하는 하부고무와, 상기 하부고무에 배치되는 코드와, 상기 코드 상에 설치되는 상부고무를 포함하고, 상기 하부고무는 검엣지 고무로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 하부고무와 상기 상부고무의 비율이 50~140%인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공기입 타이어의 벨트 층 분리현상이나 유동성 성능이 개선됨에 따라 타이어의 내구성능이 향상되는 효과가 있다.

특히, 종래에 사용되는 검에지 대비 공정성 및 경제성이 뛰어나며, 캡플라이의 문제점인 벨트와의 접착력이 향상되어 벨트 세퍼레이션을 효과적으로 예방할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 캡플라이가 적용된 공기입 타이어의 단면도이다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 또, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 따라서, 도 1에 도시된 공기입 타이어(100)를 구성하는 트레드부(102), 인너라이너(104), 벨트부(106), 및 비드부(110)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서는, 캡플라이 제조에 있어 벨트부(106)과 만나는 캡플라이(108) 하부에 위치하는 하부고무(114)에는 스틸코드 및 벨트고무와의 접착력이 높은 검에지 고무를 사용하고, 캡플라이(108)의 상부에 위치하는 상부고무(116)에는 기존의 캡플라이 고무를 사용하여 상기의 문제를 해결하고자 한다.

이 때, 사용되는 캡플라이 고무는 공지의 기술을 사용할 수 있다. 일예로써, 이러한 타이어 캡플라이용 고무조성물의 원료고무로서 천연고무와 합성고무를 각각 단독으로 사용하거나 또는 천연고무와 합성고무가 1:9∼9:1의 비로 혼합된 혼합고무를 사용하거나 또는 두 개 이상의 합성고무를 혼합한 혼합고무를 사용할 수 있으며, 이러한 원료고무에 아라미드 펄프를 원료고무 100중량부에 대하여 0.5∼3.0중량부 포함할 수 있다.

상기에서 합성고무는 스티렌 부타디엔 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 이소프렌 고무(IR), 클로로프렌 고무(CR), 니트릴고무(NBR), 부틸고무 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.

또, 검에지 고무 역시 공지의 기술을 사용할 수 있다. 일예로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스트립 고무조성물은 코발트 염을 포함하는 스트립 고무조성물에 있어서, 원료고무 100phr에 대하여 보강성 수지 1.5∼2.0phr, 경화제 2.5∼3.0phr 포함할 수 있다.

원료고무는 종래 타이어용 스트립 고무조성물의 원료고무로서 사용할 수 있는 것이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며, 이러한 원료고무로는 천연고무나 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 이소프렌이함유된 스티렌 부타디엔 고무, 니트릴을 포함하는 스티렌 부타디엔 고무, 네오프렌 고무와 같은 합성고무를 각각 단독으로 사용하거나 또는 둘 이상의 합성고무가 동일한 비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다. 또한 상기의 천연고무와 합성고무가 1:9∼9:1의 비로 혼합된 혼합고무를 사용할 수 있다.

또, 검에지 고무의 고무조성물은 벨트 및/또는 카카스에 포함되어 있는 스틸코드 및/또는 패브릭코드와 같은 보강성 재료와 의 모듈러스 차이를 감소시키기 위해 보강성 수지로서 페놀기를 함유하는 수지를 원료고무 100phr에 대하여 1.5∼2.0phr를 첨가할 수 있다.

그리고, 상기 상부고무(116)와 상기 하부고무(114) 사이에 설치되는 코드(112) 공지의 기술이며, 나일론6,6, 폴리에스터(Polyester), 아라미드(Aramid), 하이브리드(Hybrid), PEN 코드 등을 사용할 수 있다. 상기 코드(112)의 두께는 0.8㎜~1.8㎜ 두께를 사용하는 것이 좋다. 1.8㎜이상의 두께를 가진 캡플라이를 벨트 끝단에 경우, 타이어 주행 시 편마모 현상 등 내구성능이 떨어질 수 있다.

상기 캡플라이는 벨트 층 형성 전 후에 엔드리스 방식으로 적층되는 엣지 캡플라이로서 벨트 엣지부의 형상이나 폭이나 캡플라이 코드 재질 등의 특성은 크게 중요하지 않으나 상기 벨트 층의 양 가장자리 끝지점에서 타이어 안쪽으로 20㎜~50㎜ 폭으로 형성시키는 것이 좋다. 그러나, PCR의 경우 오버랩 폭은 40㎜, 단부 폭은 50㎜로 한다.

또, 상기 코드(120)를 중심으로 하부고무(114)와 상부고무(116)의 두께 차는 크게 중요하지는 않으나 하단 고무 대비 상단의 고무가 1~1.5배 두꺼운 것이 좋다.

그리고, 상기 하부고무(114)가 상기 상부고무(116)에 비해 50% 이하인 경우 검에지 고무가 부족하여 벨트 내 스틸코드와의 접착력 향상 기능이 떨어지며, 140% 이상으로 검에지 고무가 사용된 경우 캡플라이 내 사용되는 섬유코드와의 접착력에 문제가 있어 오히려 타이어 내구성능이 떨어진다.

따라서, 벨트 끝단과 만나는 상기 하부고무(114)는 검엣지 고무를 사용하여 벨트부에 사용되는 스틸 코드 및 벨트 고무와의 접착력을 높일 수 있으며, 상기 상부고무(116)는 기존의 캡플라이 고무를 사용하여 캡플라이에 사용되는 섬유코드와의 접착력을 유지할 수 있다.

아래의 비교표는 상부고무(116)와 하부고무(114)의 두께 비율의 변화를 준 캡플라이가 적용된 공기입 타이어의 내구성능 및 주행시험 결과이다.

이때 사용한 캡플라이 코드는 나일론 6,6이며, 섬유코드의 기본 물성, 캡플라이 총 두께, 벨트 부, 오버랩은 상기와 겉아 동일하게 사용하였다.

구분	비고 예	실시예1	실시예2	실시예3
상단 (캡플라이고무) /하단(검엣지고무)두께 비율	1	0.3 0.7	0.5 0.5	0.75 0.25
섬유코드와 접착력 평가	100	60	95	98
주행시험 파괴양상	1:35 벨트 엣지 세파	1:38 트래트 패턴 세파	1:45 트래드 패턴 세파	1:40 벨트 엣지 세파
벨트- 캡플라이 박리 접착력	80	103	100	90

상기 평가 결과, 상단의 캡플라이 고무와 하단의 검엣지 고무를 일정비율로 적용한 캡플라이를 사용한 공기입 타이어의 경우 타이어 내구성능을 향상시킬 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.

100: 공기입 타이어 102: 트레드부
104: 인너라이너 106: 벨트부
108: 캡플라이 110: 비드부
112: 코드 114: 하부고무
116: 상부고무

Claims (2)

1. 공기입 타이어에서 벨트부의 양단부를 덮는 캡플라이에 있어서,
   상기 캡플라이는, 상기 벨트부와 접하는 하부고무와, 상기 하부고무에 배치되는 코드와, 상기 코드 상에 설치되는 상부고무를 포함하고,
   상기 하부고무는 상기 벨트부의 양단부를 덮는 스트립인 검엣지 고무와 동일한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 벨트부와의 접착력이 향상된 이종의 고무를 사용한 캡플라이.
2. 삭제

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