KR101501374B1 - 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어를 개시한다.
본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어는 트레드부, 에이펙스부, 백고무 사이드월부 및 블랙사이드월부를 포함하는 래디얼 타이어에 있어서, 상기 백고무 사이드월부와 블랙사이드월부사이에 개재되는 필름인 보강층을 구비하는 것을 특징으로 하는데 이에 의할 때, 백고무를 사이트월부에 사용하는 래디얼 타이어의 내구성과 백태의 갈변 현상이 개선될 수 있다.

Description

사이드월부가 보강된 래디얼 타이어{Radial Tire having a sidewall inserted with polyester film}

본 발명은 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 백고무를 사이트월부에 사용하는 래디얼 타이어의 내구성과 백태의 갈변 현상이 개선된 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어에 관한 것이다.

종래의 래디얼 타이어(Radial Tire)의 구성은 주로 안쪽에 위치하며 공기 누설을 방지하는 인너라이너층(Inner liner layer, 101), 타이어의 골격을 이루며 하중을 지지하고 노면의 충격을 견디는 카카스(Carcass layer, 102, 114), 트래드와 함께 위치하며 주행 성능에 가장 큰 영향을 끼치며 외부 충격 완화하는 벨트부(Belt layer, 104), 벨트부 위에 위치하며 벨트의 움직임을 최소화하여 내구성능을 높이는 캡플라이(Cap Ply layer, 105), 타이어 옆 부분의 고무 층으로써 카카스를 보호하고 굴신운동을 함으로써 승차감을 향상시키며 타이어의 종류, 규격, 패턴, 상표명 등 여러 문자가 표기되는 사이드월부(Sidewall portion, 103), 노면과 접촉하는 부분으로 차량의 제동과 구동력을 지면에 전달하는 트래드부(Tread portion, 106)와 에이펙스부(107), 림플랜지부(111), 백고무 사이드월부(112), 블랙사이드월부(113)로 되어 있다(도 1, 도 2 참조).

1900년대 천연고무만을 사용하여 제조된 백 고무를 이용한 타이어는 낮은 수준의 물성으로 인하여 내구성능 및 젖은노면견인력(Wet traction)에 문제가 야기되어서, 사이드월부를 제외한 모든 부위에 탄소(carbon)을 첨가한 백테타이어(white wall tire)를 개발하여 사용하다가, 최근에는 타이어의 종류, 규격, 패턴, 상표명 등의 문자를 표기하기 위하여 백 고무를 사이드월 부위에 국부적으로 사용하고 있는 추세이다.

더욱이, 최근 고출력차량의 증가로 한계속도가 상승하고, 고 하중 차량의 증가로 고속/고하중 조건하에서 타이어 내구성의 향상이 요구되고 있다

특히, 고하중 타이어에 적용되는 백고무의 경우 사이드월부에 피로가 집중되어 보강이 필요한 실정이며, 또한 백고무의 인접부위 고무에 첨가되는 화학약품(노방제, 오일, 스테아린 산 등)에 의해 백 고무의 갈변 현상이 일어나 타이어의 외관 불량이 일어날 우려가 있다.

이러한 문제점을 보완하기 백고무의 인접 부위인 림 플랜지, 사이드월부에 노화 방지제 등의 화학약품의 사용을 제한하는 방법이 있으나, 이는 타이어에 적합한 물성을 조절하는 제한요인이 되고 있으며, 이종의 고무를 배합해야 하므로 공정성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 백고무를 사이트월부에 사용하는 래디얼 타이어의 내구성과 백태의 갈변 현상이 개선된 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 트레드부, 에이펙스부, 백고무 사이드월부 및 블랙사이드월부를 포함하는 래디얼 타이어에 있어서, 상기 백고무 사이드월부와 블랙사이드월부사이에 개재되는 필름인 보강층을 구비하는 것을 특징으로 하는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어를 제공한다.

본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 보강층은 림플랜지부와의 계면으로 연장되어 개재되는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 보강층은 폴리에스터로 필름으로 개재되거나 용융상태에서 코팅되어 경화된 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 폴리에스터는 그 두께가 0.04 내지 0.2㎜인 것일 수 있다.

본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어에 의하면, 백고무를 사이트월부에 사용하는 래디얼 타이어의 내구성과 백태의 갈변 현상이 개선될 수 있다.

도 1은 종래 래디얼 타이어의 상부단면도이며,
도 2는 본 발명의 래디얼 타이어의 비드부를 확대한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하는데, 첨부된 도면은 본 발명을 이해하기 위하여 과장되거나 개념적으로 표현된 것이며, 이에 표현된 크기나 형상이 이에 한정되어 해석될 것은 아니다.

또한, 본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 본 발명의 실시예에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어는, 트레드부, 에이펙스부, 백고무 사이드월부 및 블랙사이드월부를 포함하는 래디얼 타이어에 있어서, 상기 백고무 사이드월부와 블랙사이드월부사이에 개재되는 필름인 보강층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어의 비드부를 확대한 단면도인데, 이를 참조한다.

본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어는 트레드부, 에이펙스부, 백고무 사이드월부 및 블랙사이드월부를 포함하는 래디얼 타이어에 있어서, 상기 백고무 사이드월부(112)와 블랙사이드월부(113)와의 계면에 개재되는 필름인 보강층(115)을 구비하는 것을 볼 수 있다.

상기 보강층(115)은 백고무 사이드월부(112)와 밀착하여 부착되기 위하여 폴리에스터가 용융된 상태에서 딩핑(dipping)하는 딥핑법으로 코팅처리될 수 있음은 물론, 필름상태의 폴리에스터를 사용할 수 있는데, 용융상태에서 코팅되는 경우에는 별도의 접착제가 미사용되는 장점을 가진다.

더 나아가, 상기 보강층(115)은 림플랜지부(111)와의 계면으로 연장되어 개재될 수 있다.

또한, 상기 폴리에스터는 그 두께가 0.04 내지 0.2㎜인 것일 수 있는데, 만일 0.04mm미만이면, 사용중 파손 가능성이 높고 낮은 충격강도로 인해 내구성능 향상효과가 떨어지며 잦은 피로로 인한 갈라짐 현상으로 인해 변색방지에 미미한 효과를 가질 수 있고, 반대로 0.2㎜를 초과하면, 폴리에스터 필름의 탄성율이 증가하여 완제품 타이어 적용 시 그린케이스의 들뜸 현상이 일어나 공정성에 문제가 발생하여 적용에 어려움이 있을 수 있다.

실시예1

보강층으로 두께가 0.04㎜인 폴리에스터 필름에 접착제를 도포하여 백고무 사이드월부 압출시 부착시겼다. 이때 백고무 사이드월부의 압출 길이는 타이어마다 상이하나 인접 고무와 맞붙는 부위 보다 +1 내지 3mm 더 길게 유지되도록 하였다. 폴리에스터 필름의 접착제가 경화되어 부착된 백고무 사이드월부를 상기 도 1에 도시한 구조의 사이즈 255/65 R15의 고하중용 타이어로 제작하고 본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어를 제조하였다.

실시예2

보강층으로 폴리에스터 필름의 두께가 0.12㎜가 되도록 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어를 제조하였다.

실시예3

보강층으로 폴리에스터 필름의 두께가 0.2㎜가 되도록 한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하여 본 발명에 따르는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어를 제조하였다.

비교예1

폴리에스터 필름을 사용하지 않은 백고무 사이드월부를 압출하여 도 1에 도시한 구조의 사이즈 255/65 R15의 고 하중용 타이어를 제조하였다.

시험예

실시예 1 내지 3 및 비교예에 의한 래디얼 타이어의 부하내구력, 속도내구력, 고속/고하중 내구력 및 사이드월부의 변색도를 다음과 같은 평가방법으로 시험하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

(a) 부하내구력 평가

타이어를 대응되는 림에 장착 후 공기압을 26psi 주입하고, 일반 타이어의 경우 초기 속도 120km/hr, 스노우 타이어의 경우 110km/hr로 시작하여 4시간 동안 최대 하중의 85%를 부가하여 주행한 후 6시간 동안 5%의 하중을 증가시켜 시험한다. 그 후 24시간 동안 최대 하중을 부가하여 일정 속도로 주행한 후 2시간 방치시킨다. 이후 공기압을 20psi로 줄이고 초기 하중의 100%로 1.5시간 120km/hr의 시간으로 시험한 후 2시간마다 8.5%의 하중을 부가하여 사고시까지 주행한다.

(b) 속도내구력 평가

타이어에 대응되는 림에 장착 후 32psi의 공기압을 주입하고, 일반 타이어의 경우 초기 속도 140km/hr, 스노우 타이어의 경우 130km/hr로 시작하여 4시간 동안 최대 하중의 85%를 부가하면서 2시간 동안 80km, 그 후 2시간 동안 방치후 초기 140km/hr에서 30분마다 속도 10km/hr증가시켜 사고시까지 주행한다.

(c)고속/고하중 내구력 평가

타이어에 대응되는 림에 장착 후 공기압을 32psi 주입하고, 일반 타이어의 경우 초기 속도 140km/hr, 스노우 타이어의 경우 130km/hr로 시작하여 4시간 동안 최대 하중의 85%를 부가하여 주행한 후 6시간 동안 5%의 하중을 증가시킨다. 그 후 24시간 동안 최대하중을 부가하여 일정 속도로 주행한 후 상기 하중, 공기압 조건 하에서 2시간 동안 방치시킨다. 이후 공기압을 25psi로 줄이고 초기 하중을 100%로 1.5시간, 140km/hr의 시간으로 시험한 후 2시간마다 8.5%의 하중을 부가하여 사고시까지 주행한다.

(d) 사이드월부에 적용된 백고무의 변색도

타이어 완제품 타이어 가류 후, 백고무의 변색도를 일주일 간격으로 한 달 동안 확인한다. 변색의 정도에 따라 3명 이상이 육안으로 평가하여 등급을 매긴다. 등급으로 (1)은 백태 고무의 본연의 색이 유지되거나 얼룩의 직경이 1cm이하인 경우, (2)는 백태 고무가 부분적으로 황색으로 변색 되어 있으며 그 얼룩의 직경이 1~2.5cm정도인 경우, (3)은 백태 고무가 전반적으로 황색으로 변색되어 있거나 얼룩의 직경이 2.5cm 이상인 경우로 평가한다.

구분	비교예 1	실시예1	실시예2	실시예3
폴리에스터 필름적용 유/무	무	유	유	유
폴리에스터 필름 두께		0.04㎜	0.12㎜	0.2㎜
고무와의 접착력 (PAD test)	-	백고무:12 림플랜지:13 카카스고무:13 사이드월고무:13	백고무:12 림플랜지:13 카카스고무:14 사이드월고무:13	백고무:12 림플랜지:14 카카스고무:14 사이드월고무:13
부하내구력	100	110	118	113
속도내구력	100	105	110	110
고속/고하중 조건 내구력	100	103	115	107
백 고무의 변색도(한달 후)	(3)	(2)	(1)	(1)

상기 표 1을 참조하면, 실시예1 내지 실시예3의 부하내구력, 속도 내구력, 고속/고하중조건 내구력은 비교예를 기준으로 하여 환산한 수치로서 수치가 높을수록 각각의 특성이 우수함을 의미한다.

즉, 폴리에스터 필름을 사이드월 보강재로 적용한 래디얼 타이어의 경우 타이어 고하중 조건하 내구력이 개선되고 백 고무의 변색이 억제됨을 확인할 수 있다.

인너라이너층 101, 카카스 102, 114
벨트부 104, 캡플라이 105,
사이드월부 103, 트래드부 106,
에이펙스부 107, 림플랜지부 111,
백고무 사이드월부 112, 블랙사이드월부 113,
보강층 115

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 트레드부, 에이펙스부, 백고무 사이드월부 및 블랙사이드월부를 포함하는 래디얼 타이어에 있어서,
   상기 백고무 사이드월부와 블랙사이드월부와의 계면에 개재되는 필름인 보강층을 구비하며,
   상기 보강층은 림플랜지부와의 계면으로 연장되어 개재되고,
   상기 보강층은 폴리에스터로 필름으로 개재되거나 용융상태에서 코팅되어 경화되어, 상기 폴리에스터는 그 두께가 0.04 내지 0.2㎜인 것을 특징으로 하는 사이드월부가 보강된 래디얼 타이어.

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