KR102044884B1 - Sheet, method for manufacturing the same, and tire comprising the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시트, 이의 제조 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것으로서, 상기 시트는 타이어 코드(tire cords), 상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고 상기 토핑 고무 표면에 위치하는 전도성 섬유(fiber)를 포함한다.
상기 시트는 통전성이 낮고, 낮은 회전 저항 특성의 고무 조성물을 적용한 타이어에 우수한 전도성을 부여할 수 있다.The present invention relates to a seat, a manufacture thereof, and a tire comprising the same, wherein the seat includes tire cords, a topping rubber topping the tire cord, and a conductive fiber located on the surface of the topping rubber. ).
The sheet has a low electrical conductivity and can impart excellent conductivity to a tire to which a rubber composition having low rolling resistance properties is applied.
Description
본 발명은 시트, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 통전성이 낮고, 낮은 회전 저항 특성의 고무 조성물을 적용한 타이어에 우수한 전도성을 부여할 수 있는 시트, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a sheet, a method for manufacturing the same, and a tire including the same, and more particularly, a sheet capable of imparting excellent conductivity to a tire to which a rubber composition having low current resistance and a low rolling resistance property is applied, and a method for manufacturing the same and the same. It's about tires.
과거 카본계 고무 조성물은 정전기에 대한 큰 문제가 없었으나, 차량의 트랙션, 연비 절감 요구성능의 증가에 따라 실리카 고함유(high Loading Silica) 고무 조성물의 적용이 증가하고 있다. 실리카 함량이 높은 고무 조성물은 정전기를 노면으로 방출하는데 문제가 있다. In the past, the carbon-based rubber composition did not have a big problem for static electricity, but the application of a high silica loading (silica silica) rubber composition is increasing with increasing performance of vehicle traction and fuel economy reduction. Rubber compositions having a high silica content have a problem in discharging static electricity to the road surface.
이렇게 저회전저항(Low Rolling Resistance, LRR)을 갖는 타이어에서 정전기를 노면으로 방출하기 위한 방법으로, 보통은 전기전도성 LRR 사이드월 고무 조성물 혹은 전기전도성 LRR 카카스 고무 조성물 개발을 고려할 수 있다. 그러나 자동차 제조업체에서 요구하는 수준인 1000 V에서 100 MΩ 이하의 타이어 저항 값을 갖는 LRR 고무 조성물의 개발은 매우 어려운 실정이다. As a method for discharging static electricity to the road surface in a tire having a low rolling resistance (LRR), it is usually possible to consider the development of an electrically conductive LRR sidewall rubber composition or an electrically conductive LRR carcass rubber composition. However, it is very difficult to develop an LRR rubber composition having a tire resistance value of 100 MΩ or less at 1000 V, which is required by an automobile manufacturer.
또한, LRR 성능과 전기전도성은 트레이드 오프 관계에 있어서 LRR 성능과 전기전도성을 동시에 만족하는 고무 조성물을 개발하는데 많은 시간과 비용이 필요하다. 특히, 기존의 사이드월 고무 조성물의 회전저항의 영향도가 크기 때문에, 사이드월을 통전성을 포기한 채 낮은 회전저항 특성의 고무 조성물을 사용하게 될 경우, 카카스 고무 조성물에 통전성을 부여하는 방법을 사용하는 것이 보통의 방법이다. 그러나 카카스 고무 조성물에 통전성을 부여하기 위해서는 통전성을 높이고 고무의 강도나 모듈러스가 올라가는 방향인 스트럭쳐(structure)가 발달한 카본블랙을 사용하여야 한다. 이러한 방법은, 고무 조성물이 압연 가공 중 발열에 불리하여, 가공성이 어려운 문제점이 있고, 원하는 통전성을 얻기 위해 더욱 구조가 발달된 카본을 사용할 경우 점점 가공성이 불리해지는 단점이 있기에 실제 타이어에서 통전성과 낮은 회전저항을 동시에 양립하는 것은 기술적으로 어려움이 많다. In addition, in the trade-off relationship, the LRR performance and the electrical conductivity require a lot of time and cost to develop a rubber composition that simultaneously satisfies the LRR performance and the electrical conductivity. In particular, since the influence of the rotational resistance of the existing sidewall rubber composition is large, when a rubber composition having low rotational resistance characteristics is used while the sidewall is abandoned, a method of imparting electrical conductivity to the carcass rubber composition is used. Is the usual way. However, in order to impart electrical conductivity to the carcass rubber composition, carbon black having improved structure, which is a direction in which the strength of the rubber or the modulus of the rubber is increased, must be used. This method has a problem in that the rubber composition is disadvantageous to heat generation during rolling, and is difficult in workability, and has a disadvantage in that workability is gradually deteriorated when carbon having a more developed structure is used in order to obtain desired conduction. Comparing the rolling resistance at the same time is technically difficult.
본 발명의 목적은 통전성이 낮고, 낮은 회전 저항 특성의 고무 조성물을 적용한 타이어에 우수한 전도성을 부여할 수 있는 시트를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a sheet having low electrical conductivity and capable of imparting excellent conductivity to a tire to which a rubber composition of low rolling resistance is applied.
본 발명의 다른 목적은 상기 시트의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the sheet.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 시트를 포함하는 타이어를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tire comprising the seat.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이어 코드(tire cords), 상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고 상기 토핑 고무 표면에 위치하는 전도성 섬유(fiber)를 포함하며, 상기 전도성 섬유는 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유의 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유와, 코튼(cotton) 섬유가 혼방된 것이다.According to one embodiment of the invention, the tire cord (tire cords), topping rubber topping (tipping) the tire cord, and a conductive fiber (fiber) located on the surface of the topping rubber, the conductive fiber is synthetic Copper or silver-plated fibers and cotton fibers are mixed on the surface of any one fiber selected from the group consisting of fibers, regenerated cellulose fibers and natural fibers.
상기 합성 섬유는 폴리에스터 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유 및 폴리우레탄 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The synthetic fibers may be any one selected from the group consisting of polyester fibers, polyamide fibers, polyacrylonitrile fibers and polyurethane fibers.
상기 재생 셀룰로오스 섬유는 레이온 및 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methylmorpholine N-oxide, NMMO)를 이용하여 제조한 재생 셀룰로즈 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The regenerated cellulose fiber may be any one selected from the group consisting of regenerated cellulose fibers prepared using rayon and N-methylmorpholine N-oxide (NMMO).
상기 천연 섬유는 코튼(cotton) 섬유 및 마 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The natural fiber may be any one selected from the group consisting of cotton fibers and hemp fibers.
상기 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유와, 상기 코튼 섬유의 혼방 비율은 10:90 내지 90:10 중량비일 수 있다.The blend ratio of the copper or silver plated fiber and the cotton fiber on the surface may be a weight ratio of 10:90 to 90:10.
상기 전도성 섬유의 직경은 방적사(spun yarn) 기준으로 10 내지 100 번수('S)일 수 있다.The conductive fiber may have a diameter of 10 to 100 ('S) based on a spun yarn.
상기 시트는 상기 전도성 섬유를 1 내지 60 개 포함할 수 있다.The sheet may include 1 to 60 conductive fibers.
상기 전도성 섬유는 상기 시트의 양면 또는 타이어 트레드와 마주보는 일면에 위치할 수 있다.The conductive fibers may be located on both sides of the sheet or on one side facing the tire tread.
상기 타이어 코드와 상기 전도성 섬유가 이루는 각도의 예각은 0 내지 90˚일 수 있다.An acute angle of the angle formed by the tire cord and the conductive fiber may be 0 to 90 degrees.
상기 전도성 섬유는 상기 토핑 고무 표면에서 직선 형상 또는 물결 형상으로 연장된 형태일 수 있다.The conductive fiber may be in the form of a straight or wavy shape extending from the surface of the topping rubber.
상기 토핑 고무는 천연고무 20 내지 50 중량부 및 에멀젼 중합 스타이렌 부타디엔 고무 50 내지 80 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부, 및 STSA(Stactical Thickness Surface Area) 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 카본블랙 20 내지 60 중량부를 포함할 수 있다.The topping rubber is 100 parts by weight of raw rubber, including 20 to 50 parts by weight of natural rubber and 50 to 80 parts by weight of emulsion-polymerized styrene butadiene rubber, and STSA (Stactical Thickness Surface Area) value is 29 to 39 m 2 / g, Carbon having an Oil Absorption Number of Compressed Sample (COAN) value of 69 to 79 cc / 100 g, an Oil Absorption Number of Sample (OAN) value of 85 to 95 cc / 100 g, and an iodine adsorption amount value of 31 to 41 mg / g It may include 20 to 60 parts by weight of black.
상기 토핑 고무는 합성 스타이렌 부타디엔 고무 10 내지 40 중량부 및 천연고무 60 내지 90 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부, 및 STSA 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 제 1 카본블랙 10 내지 40 중량부 및 STSA 값이 70 내지 80 m2/g이고, COAN 값이 83 내지 93 cc/100g이고, OAN 값이 96 내지 108 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 76 내지 88 mg/g인 제 2 카본블랙 20 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.The topping rubber is 100 parts by weight of raw rubber including 10 to 40 parts by weight of synthetic styrene butadiene rubber and 60 to 90 parts by weight of natural rubber, and STSA value of 29 to 39 m 2 / g, COAN value of 69 to 79 cc / 100g, OAN value of 85 to 95 cc / 100g, 10 to 40 parts by weight of the first carbon black having an iodine adsorption value of 31 to 41 mg / g and STSA value of 70 to 80 m 2 / g, COAN The value may include 20 to 50 parts by weight of the second carbon black having a value of 83 to 93 cc / 100 g, an OAN value of 96 to 108 cc / 100 g, and an iodine adsorption amount value of 76 to 88 mg / g.
상기 시트는 카카스(carcass)일 수 있다.The sheet may be a carcass.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유의 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유를 제조하는 단계, 상기 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유를 텍스쳐링(texturing) 가공하는 단계, 상기 텍스쳐링 가공된 표면에 구리 도는 은이 도금된 섬유를 코튼(cotton) 섬유와 혼방하여 전도성 섬유를 제조하는 단계, 그리고 타이어 코드(tire cords)를 토핑(topping) 고무로 토핑시킨 후, 이를 압연 또는 재단시 상기 토핑 고무 표면에 상기 전도성 섬유를 부착하는 단계를 포함하는 시트의 제조 방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, the step of producing a copper or silver plated fiber on the surface of any one of the fibers selected from the group consisting of synthetic fibers, regenerated cellulose fibers and natural fibers, copper or silver plated on the surface Texturing the fibers, blending copper or silver plated fibers with the cotton fibers to produce conductive fibers, and topping the tire cords. ) Topping with rubber, and then attaching the conductive fiber to the surface of the topping rubber upon rolling or cutting.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 시트를 포함하는 타이어를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, a tire including the seat is provided.
상기 타이어는 1000 V의 전압에서 0.1 MΩ 내지 100 MΩ의 저항값을 가질 수 있다.The tire may have a resistance value of 0.1 MΩ to 100 MΩ at a voltage of 1000 V.
본 발명의 시트는 통전성이 낮고, 낮은 회전 저항 특성의 고무 조성물을 적용한 타이어에 우수한 전도성을 부여할 수 있다.The sheet of the present invention can impart excellent conductivity to a tire to which a rubber composition having low current flowability and low rolling resistance properties is applied.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트가 카카스인 경우를 나타내는 평면도이다.
도 2는 상기 도 1을 A-A' 선으로 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 타이어의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a plan view showing a case in which the sheet according to an embodiment of the present invention is carcass.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of a tire according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 시트는 타이어 코드(tire cords), 상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고 상기 토핑 고무 표면에 위치하는 전도성 섬유(fiber)를 포함한다.The seat according to an embodiment of the present invention includes tire cords, topping rubber topping the tire cord, and conductive fibers located on the surface of the topping rubber.
예를 들어, 상기 시트는 타이어에 사용되면서 상기 토핑 고무로 토핑된 타이어 코드를 포함하는 것이면 어느 것이나 가능하며, 예를 들면 카카스를 들 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the seat may be used as long as it includes a tire cord topping with the topping rubber while being used in a tire, for example, carcass, but the present invention is not limited thereto.
도 1은 상기 시트가 카카스인 경우를 나타내는 평면도이고, 도 2는 상기 도 1를 A-A' 선으로 절단한 단면도이다. 이하, 상기 도 1 및 2를 참고하여 상기 시트에 대하여 설명한다.1 is a plan view showing a case where the sheet is carcass, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1. Hereinafter, the sheet will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
상기 도 1 및 도 2를 참고하면, 상기 시트(100)는 타이어 코드(10)와 상기 타이어 코드(10)를 토핑하는 토핑 고무(20)를 포함한다. 상기 토핑 고무(20)는 상기 타이어 코드(10)를 감싸면서 상기 타이어 코드(10) 사이사이로 침투하여 상기 시트(100)가 형성되도록 한다.1 and 2, the
상기 타이어 코드(10)는 일반적으로 타이어에 사용되는 카카스용 코드이면 어느 것이나 사용 가능하며, 스틸 코드(steel code)나 직물 코드(textile code) 등을 이용할 수 있다. In general, the
한편, 상기 시트(100)는 상기 토핑 고무(20) 표면에 배치되는 전도성 섬유(30)을 포함한다. 상기 전도성 섬유(30)를 통하여 상기 시트(100)는 전도성을 가지게 되고, 이를 포함하는 타이어의 정전기 성능을 개선시킬 수 있다.On the other hand, the
상기 전도성 섬유(30)는 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유의 표면에 금속이 도금된 섬유와, 코튼(cotton) 섬유가 혼방된 것이다.The
상기 합성 섬유는, 폴리에스터 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유 및 폴리우레탄 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. 상기 재생 셀룰로오스 섬유는 레이온 및 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methylmorpholine N-oxide, NMMO)를 이용하여 제조한 재생 셀룰로즈 섬유, 예를 들면 라이오셀 섬유일 수 있다. 상기 천연 섬유는 코튼(cotton) 섬유 및 마 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The synthetic fiber may be any one selected from the group consisting of polyester fibers, polyamide fibers, polyacrylonitrile fibers, and polyurethane fibers. The regenerated cellulose fibers may be regenerated cellulose fibers, such as lyocell fibers, prepared using rayon and N-methylmorpholine N-oxide (NMMO). The natural fiber may be any one selected from the group consisting of cotton fibers and hemp fibers.
상기 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유 표면에 도금된 금속은 전기전도성이 우수한 구리, 은, 금, 백금 등일 수 있고, 전기전도성이 우수한 구리 또는 은으로 도금된 것일 수 있다. The metal plated on the surface of any one of the fibers selected from the group consisting of synthetic fibers, regenerated cellulose fibers and natural fibers may be copper, silver, gold, platinum, etc. having excellent electrical conductivity, and may be plated with copper or silver having excellent electrical conductivity. It may have been.
상기 전도성 섬유(30)는 상기 표면에 금속이 도금된 섬유와 상기 코튼 섬유가 혼방됨에 따라, 다수의 모우로 인하여 압연물에 부착성이 유리한 장점이 있다. 또한, 상기 표면에 금속이 도금된 섬유만을 적용하는 경우, 우수한 전기전도성을 얻을 수 있으나, 가격이 올라간다는 문제점이 있을 수 있다. Since the
상기 표면에 금속이 도금된 섬유와, 상기 코튼 섬유의 혼방 비율은 10:90 내지 90:10 중량비일 수 있고, 구체적으로 40:60 내지 80:20 중량비일 수 있다. 상기 코튼 섬유의 혼방 비율이 10:90 중량비를 초과하면 전기전도도가 너무 낮을 수 있고, 상기 코튼 섬유의 혼방 비율이 90:10 중량비 미만이면 금속이 도금된 섬유 기재가 아크릴일 경우, 높은 신율 때문에 작업성이 저하될 수 있고, 압연물에 부착이 불리할 수 있으며, 비용적인 측면에서도 불리하다. . The blend ratio of the metal-plated fiber and the cotton fiber on the surface may be a 10:90 to 90:10 weight ratio, specifically 40:60 to 80:20 weight ratio. If the blend ratio of the cotton fiber exceeds 10:90 weight ratio, the electrical conductivity may be too low. If the blend ratio of the cotton fiber is less than 90:10 weight ratio, the metal-plated fiber base is acrylic, so the high elongation The property may be deteriorated, adhesion to the rolled material may be disadvantageous, and in terms of cost. .
상기 전도성 섬유(30)의 직경은 제조의 용이성과 타이어의 내구성 및 전도성 성능을 고려하여 방적사(spun yarn) 기준으로 10 내지 100 번수('S)일 수 있다. 여기서, 상기 번수는 면번수이다. 상기 면번수는 면사의 무게가 1 파운드(453 g)일 때 840 야드(768 m) 길이가 되면 1 번수라 한다. 상기 전도성 섬유(30)의 섬도가 방적사 기준으로 10 번수('S) 미만인 경우 너무 굵어서 타이어 내부에서 이물질로 작용하여, 타이어 내구에 불리할 수 있고, 방적사 기준으로 100 번수('S) 초과인 경우 강력이 너무 취약하여, 상기 전도성 섬유(30)를 상기 토핑 고무(20) 표면에 부착시 작업성이 불리할 수 있다.The diameter of the
상기 전도성 섬유(30)는 정전기 성능을 고려하였을 때, 많을수록 좋지만, 상기 전도성 섬유(30)가 고가이므로, 단가가 증가하고, 타이어 내부에서 이물질로 작용할 여지가 있다. 따라서, 상기 전도성 섬유(30)는 기존의 타이어에서 플라이(Ply) 사이의 공기를 제거하기 위한 에어 블리드 얀(Air Bleed Yarn)을 대체하여 투입하는 것으로, 타이어에서 최소한의 전기전도성(100 MΩ 미만 저항)을 부여할 수 있으면 소기의 목적이 완료되는 것으로 볼 수 있다. 따라서, 타이어의 전기전도도 효용성 및 가격적인 부분을 고려하여, 20 내지 700 mm, 구체적으로 50 내지 400 mm의 간격으로 배열될 수 있고, 상기 전도성 섬유(30)의 간격이 20 mm 미만인 경우 경제적으로 비효율적이며, 타이어에서 이물질로 작용하여 타이어의 내구성이 저하될 수 있고, 700 mm를 초과하는 경우 원하는 수준의 전기전도도를 확보하지 못할 수 있다.Considering the electrostatic performance, the
상기 시트(100)는 상기 전도성 섬유(30)를 1 내지 60 개 포함할 수 있다. 상기 전도성 섬유(30)가 1 개 미만이면 제조되는 타이어 1본당 최소 1개의 전도성 섬유(30)가 들어갈 수 없어 전기전도도를 확보할 수 없으며, 60 개를 초과하면 경제적으로 비효율적이며, 지나치게 많은 개수로, 타이어 상 내구의 문제가 있을 수 있다.The
상기 전도성 섬유(30)는 상기 토핑 고무(20)의 일면뿐만 아니라, 상기 토핑 고무(20)의 양면에 위치할 수 있다. 상기 전도성 섬유(30)가 상기 토핑 고무(20)의 일면에만 위치하는 경우 상기 전도성 섬유(30)는 상기 시트(100)가 타이어 트레드와 마주보는 일면에 위치할 수 있다.The
상기 전도성 섬유(30)는 상기 타이어 코드(10)에 대하여 어느 각도 또는 방향으로도 배치될 수 있으나, 상기 시트(100)가 상기 타이어에 장착되는 경우, 상기 타이어의 원주 방향에 대하여 비스듬하거나 수직 방향(방사상 방향)으로 배치된다. 따라서, 상기 타이어 코드(10)와 상기 전도성 섬유(30)가 이루는 각도의 예각은 0 내지 90˚일 수 있다. 또한, 상기 전도성 섬유(30)는 상기 토핑 고무(20) 표면에서 직선 형상 또는 물결 형상으로 연장된 형태일 수 있다.The
상기 시트(100)는 타이어에 응집되는 정전기를 효과적으로 노면에 방출함에 따라, 상기 시트(100)를 포함하는 타이어는 1000 V의 전압에서 0.1 MΩ 내지 100 MΩ의 저항값을 가질 수 있다. 상기 타이어가 1000 V의 전압에서 저항값이 0.1 MΩ 미만 값을 가지도록 하기 위해서는 다른 트레이드 오프(trade off) 항목들이 많으며, 예를 들어 통전 컴파운드를 추가 적용하거나 전도성 섬유를 과도하게 사용함으로써 회전 저항(LRR)에 불리해질 수 있고, 100 MΩ을 초과하는 경우 타이어의 정전기를 배출하지 못할 수 있다. As the
상기 시트(100)는 차량에서 전해져 오는 정전기를 타이어 트레드 부까지 효과적으로 이동시켜 지면까지 전달할 수 있다. 이를 통하여, 고무 조성물의 조성 이외의 부분에서 전기전도도를 부여함에 따라, 카카스 토핑 고무 조성물 및 사이드월 고무 조성물의 LRR(Low Rolling Resistance)용 개발에 대한 자유도를 높여줄 수 있다. 즉, 상기 사이드월 고무 조성물과 상기 카카스 토핑 고무 조성물에 전기전도도에 대한 요구도가 감소되므로, 회전저항을 개선하기 위한 고무 조성물을 적용할 수 있고, 결과적으로 상기 전도성 섬유(30)를 적용함으로써, 정전기 문제의 해소와 낮은 회전저항의 연비개선 타이어를 제조할 수 있다.The
이에 따라, 상기 토핑 고무(20)는 일반적으로 타이어에 사용되는 텍스타일 코드용 토핑 고무이면 어느 것이나 적용 가능하지만, 상기 토핑 고무(20)는 천연고무 20 내지 50 중량부, 에멀젼 중합 스타이렌 부타디엔 고무 50 내지 80 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 카본블랙 20 내지 60 중량부로 이루어진 LRR 특성이 우수한 조성을 가질 수 있다. 상기 토핑 고무(20)가 상기와 같이 조성되는 경우 스타이렌 부타디엔 고무가 포함된 점에서 접착에 유리하며, 구조가 발달하지 않은 카본블랙을 사용함에 따라 내부 발열이 감소하여 회전 저항에 유리하고, 카본블랙의 중량부도 적게 가져감에 따라 발열이 줄어드는 점에서 바람직하다. 상기 타이어는 상기와 같은 조성의 토핑 고무(20)를 포함하는 경우에도, 상기 시트(100)를 포함함에 따라 1000 V의 전압에서 0.1 MΩ 내지 100 MΩ의 저항값을 가질 수 있다. 상기 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 카본블랙은 STSA(Statistical Thickness Surface Area) 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 카본블랙일 수 있다.Accordingly, the topping
그럼에도, 상기 토핑 고무(20)는 상기 시트(100)의 전기전도도를 더욱 향상시키기 위하여 통전성 토핑 고무 조성물일 수도 있다. 상기 통전성 토핑 고무 조성물은 합성 스타이렌 부타디엔 고무 10 내지 40 중량부, 천연고무 60 내지 90 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙 10 내지 40 중량부, 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 잘 발달한 제 2 카본블랙 20 내지 50 중량부로 이루어진 조성을 가질 수 있다. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙은 STSA 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 카본블랙일 수 있다. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 잘 발달한 제 2 카본블랙은 STSA 값이 70 내지 80 m2/g이고, COAN 값이 83 내지 93 cc/100g이고, OAN 값이 96 내지 108 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 76 내지 88 mg/g인 카본블랙일 수 있다.Nevertheless, the topping
또한, 상기 사이드월 고무는 통전성이 낮고, 낮은 회전 저항 특성의 고무 조성물을 적용할 수 있다. 상기 사이드월 고무는 천연고무 30 내지 70 중량부, 합성 부타디엔 고무 30 내지 70 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 카본블랙 20 내지 70 중량부로 이루어진 조성을 가질 수 있다. 상기 사이드월 고무가 상기와 같이 조성되는 경우 발열이 감소하여, 연비가 우수한 점에서 바람직하다. 상기 타이어는 상기와 같은 조성의 사이드월 고무를 포함하는 경우에도, 상기 시트(100)를 포함함에 따라 1000 V의 전압에서 0.1 MΩ 내지 100 MΩ의 저항값을 가질 수 있다. 상기 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 카본블랙은 STSA(Statistical Thickness Surface Area) 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 카본블랙일 수 있다.In addition, the sidewall rubber can be applied to a rubber composition of low electrical conductivity, low rotational resistance characteristics. The sidewall rubber has a composition consisting of 20 to 70 parts by weight of carbon black having a large particle size and not much structure, based on 100 parts by weight of raw rubber including 30 to 70 parts by weight of natural rubber and 30 to 70 parts by weight of synthetic butadiene rubber. Can have When the sidewall rubber is formed as described above, heat generation is reduced, which is preferable in terms of excellent fuel economy. The tire may have a resistance value of 0.1 MΩ to 100 MΩ at a voltage of 1000 V even when the
한편, 상기 사이드월 고무는 상기 타이어의 전기전도도를 더욱 향상시키기 위하여 통전성 토핑 고무 조성물일 수도 있다. 상기 통전성 사이드월 고무 조성물은 천연고무 70 중량부, 합성 부타디엔 고무 30 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙 30 중량부, 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 매우 잘 발달한 제 3 카본블랙 20 중량부로 이루어진 조성을 가질 수 있다. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙은 STSA(Statistical Thickness Surface Area) 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 카본블랙일 수 있다. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 매우 잘 발달한 제 3 카본블랙은 STSA(Statistical Thickness Surface Area) 값이 118 내지 129 m2/g이고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 91 내지 101 cc/100g이고, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 108 내지 118 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 150 내지 165 mg/g인 카본블랙일 수 있다.On the other hand, the sidewall rubber may be an electrically conductive topping rubber composition to further improve the electrical conductivity of the tire. The electrically conductive sidewall rubber composition is based on 100 parts by weight of the raw rubber including 70 parts by weight of natural rubber and 30 parts by weight of synthetic butadiene rubber, 30 parts by weight of the first carbon black having a relatively large particle size and relatively less developed structure, It may have a composition consisting of 20 parts by weight of the third carbon black having a relatively small particle size and relatively well developed structure. The first carbon black having a relatively large particle size and a relatively less developed structure has a STSA (Statistical Thickness Surface Area) value of 29 to 39 m 2 / g and a COAN (Oil Absorption Number of Compressed Sample) value of 69 to The carbon black may be 79 cc / 100g, an OA (Oil Absorption Number of Sample) value of 85 to 95 cc / 100g, and an iodine adsorption amount value of 31 to 41 mg / g. The third carbon black having a relatively small particle size and relatively well developed structure has a STSA (Statistical Thickness Surface Area) value of 118 to 129 m 2 / g, and a COAN value of 91 To 101 cc / 100g, an OAN (Oil Absorption Number of Sample) value of 108 to 118 cc / 100g, and an iodine adsorption amount value of 150 to 165 mg / g.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 시트(100)의 제조 방법은 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유의 표면에 금속이 도금된 섬유를 제조하는 단계, 상기 표면에 금속이 도금된 섬유를 텍스쳐링(texturing) 가공하는 단계, 상기 텍스쳐링 가공된 표면에 금속이 도금된 섬유를 코튼 섬유와 혼방하여 전도성 섬유(30)를 제조하는 단계, 그리고 타이어 코드(10)를 토핑 고무(20)로 토핑시킨 후, 이를 압연 또는 재단시 상기 토핑 고무(20) 표면에 상기 전도성 섬유(30)를 부착하는 단계를 포함한다.Method for producing a
우선, 상기 표면에 금속이 도금된 섬유를 제조한다. First, a metal plated fiber is produced on the surface.
상기 표면에 금속이 도금된 섬유는 상기 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 금속염을 포함하는 전해액에 침지한 후 전기 도금 또는 무전해 도금하여 제조하거나, 물리적 기상 증착 방식 또는 화학적 기상 증착 방식으로 상기 섬유의 표면에 금속을 도금할 수 있다.The metal-plated fiber on the surface is prepared by immersing any fiber selected from the group consisting of the synthetic fiber, regenerated cellulose fiber and natural fiber in an electrolyte solution containing a metal salt, followed by electroplating or electroless plating, or physical Metal may be plated on the surface of the fiber by vapor deposition or chemical vapor deposition.
상기 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유, 및 상기 금속에 대한 내용은 상기한 바와 같으므로 반복적인 설명은 생략한다.Since any of the fibers selected from the group consisting of the synthetic fibers, regenerated cellulose fibers and natural fibers, and the metal are as described above, repeated descriptions thereof will be omitted.
다만, 일 예로 상기 표면에 구리가 도금된 섬유는 상기 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유를 황산 구리 등의 금속염을 포함하는 전해액에 침지한 후 전기 도금 또는 무전해 도금하여 제조하거나, 물리적 기상 증착 방식 또는 화학적 기상 증착 방식으로 표면에 금속을 도금할 수 있다. However, as an example, the copper plated fiber may be electroplated after immersing any fiber selected from the group consisting of the synthetic fiber, regenerated cellulose fiber and natural fiber in an electrolyte solution containing a metal salt such as copper sulfate. The metal may be plated on the surface by electroless plating or by physical vapor deposition or chemical vapor deposition.
다음으로, 상기 표면에 금속이 도금된 섬유를 텍스쳐링 가공한다.Next, the metal-plated fiber is textured on the surface.
상기 제조된 표면에 금속이 도금된 섬유를 텍스쳐링 가공하는 이유는, 상기 코튼 섬유와의 방적을 위해서 소면(carding) 및 정소면(combing)을 통하여 슬라이버(sliver)를 제조한 뒤 방적이 진행되는데, 직선성이 강한 필라멘트(filament) 장섬유는 일정 길이로 커팅 후 방적을 하더라도 방적이 불가능하기 때문에 텍스쳐링 가공을 통하여 권축(crimp)를 부여함으로써 혼방이 원활하게 이루어지도록 하기 위함이다. The reason for the texturing of the metal-plated fiber on the manufactured surface is to proceed with spinning after producing a sliver through carding and combing for spinning with the cotton fiber. The filament filaments have a strong straightness, so that even after spinning to a certain length, spinning is impossible, so that the blend is smoothly applied by giving a crimp through texturing.
상기 텍스쳐링 가공 방법으로는 일반적으로 알려진 가연법(false-twist method), 압인법(stuffer-box method) 또는 공기 분사법(air-jet texturing method) 등을 모두 이용할 수 있다. 이 중 상기 가연법을 대표적으로 이용할 수 있으며, 열가소성 섬유의 경우 압인법을 적절하게 이용할 수 있다. As the texturing method, all generally known false-twist methods, stuffer-box methods, or air-jet texturing methods can be used. Among these, the above flammable method can be used representatively, and in the case of thermoplastic fibers, the stamping method can be appropriately used.
상기 텍스쳐링 가공된 표면에 금속이 도금된 천연 섬유는 1 내지 5 cm 길이로 절단하여 단섬유(staple fiber)를 제조한 후, 상기 코튼 섬유와 혼방을 진행할 수 있다. 상기 표면에 금속이 도금된 섬유로 상기 단섬유가 아닌 필라멘트(filament) 타입의 장섬유를 사용할 경우, 상기 전도성 섬유(30)를 상기 토핑 고무(20) 표면에 부착시 기계적인 점착에 불리하고, 공정 중 상기 전도성 섬유(30)가 분리될 수도 있다.Natural fibers coated with metal on the textured surface may be cut to a length of 1 to 5 cm to prepare staple fibers and then blended with the cotton fibers. When using a filament type filament rather than the short fiber as the metal plated fiber, the
다음으로, 상기 텍스쳐링 가공된 표면에 금속이 도금된 섬유를 상기 코튼 섬유와 혼방하여 전도성 섬유(30)를 제조한다.Next, the
상기 표면에 금속이 도금된 섬유와 상기 코튼 섬유를 혼방하는 방법은 상기 타이어 코드(10) 제조시 여러 종류의 섬유를 혼방하는 기술이 이미 잘 알려져 있으므로 이를 적용하여 어려움 없이 제조할 수 있다.The method of blending the metal-plated fiber and the cotton fiber on the surface of the
마지막으로, 상기 타이어 코드(10)를 토핑 고무(20)로 토핑시킨 후, 이를 압연 또는 재단시 상기 토핑 고무(20) 표면에 상기 전도성 섬유(30)를 부착한다.Finally, after topping the
구체적으로, 상기 시트(100)가 캘린더를 통과한 직후에서부터 압연물의 권취 공정 사이의 공정 중 임의의 부분에서 상기 시트(100) 표면에 상기 전도성 섬유(30)를 부착시킬 수 있다. 이때, 부착 방법은 진행 중인 압연된 시트(100)의 표면에 상기 전도성 섬유(30)를 공급함과 동시에 롤러 등을 이용하여 부착과 함께 눌러주거나, 섬유 가이드(yarn guide)를 장착하여 상기 전도성 섬유(30)의 부착 위치를 고정한 후, 상기 압연된 시트(100)의 이동에 맞추어 부착하는 등의 방식을 적용할 수 있다. 상기 부착 설비로는 종래의 에어 블리드 얀(Air Bleed Yarn) 부착 설비를 활용할 수 있다.Specifically, the
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 타이어는 상기 시트(100)를 포함한다. 도 3은 상기 타이어의 단면을 개략적으로 도시한 단면도이다.A tire according to another embodiment of the present invention includes the
상기 도 3을 참고하면, 상기 타이어(200)는 트레드부(210), 사이드월부(220), 벨트부(230), 카카스부(240) 및 이너라이너부(250)를 포함한다. 상기 타이어(200)는 상기 구조로 한정되지 않으며 종래에 알려진 모든 타이어의 구조가 적용될 수 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 트레드부(210)는 지면과 직접 접촉하는 부분으로 자동차의 구동력 및 제동력을 노면에 전달하며, 캡트레드(211)와 언더트레드(212)를 포함할 수 있다. 상기 사이드월(220)은 상기 카카스부(240)를 외부의 충격으로부터 보호하고 스티어링 휠의 움직임을 비드(도시하지 않음)를 거쳐 상기 트레드부(210)에 전달하는 중간 위치 역할을 한다. 상기 벨트부(230)는 노면 접지력 및 핸들링 등의 성능을 조절하는 벨트(Belt)와 상기 스틸 벨트 층간의 분리를 방지하기 위한 보강 캡플라이(Capply)와 벨트 쿠션(Belt Cushion) 등의 구성을 포함할 수 있다. 상기 카카스부(240)는 타이어의 골격을 이루는 뼈대 역할을 하며 상기 이너라이너(250)와 함께 공기압을 유지하여 외부로부터 부가되는 하중을 지지하는 역할을 한다. 상기 이너라이너(250)는 타이어 내부의 공기압을 유지하는 기능을 한다.The
이때, 상기 시트(100)는 상기 카카스부(240)에 적용 가능하다. 상기 타이어(200)가 상기 카카스부(240)에 상기 시트(100)를 포함하는 경우, 차량에서 발생한 정전기는 차량의 휠(wheel)을 통해 상기 사이드월(220)로 전달되고, 이어서 상기 벨트부(230), 상기 카카스부(240) 및 상기 트레드부(210)를 지나가며 지면에 배출된다.In this case, the
한편, 상기 타이어(200)는 바람직하게 일반 승용 타이어일 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 타이어(200)는 승용차용 타이어, 경트럭 타이어, SUV타이어, 오프로드(off-the-road) 타이어, 바이어스 트럭 타이어 또는 바이어스 버스 타이어 등일 수 있다. 또한, 상기 타이어(200)는 레디얼(radial) 타이어 또는 바이어스(bias) 타이어일 수 있다.Meanwhile, the
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
(실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3)(Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3)
하기 표 1 및 표 2에서와 같이, 타이어 225/45R17 규격을 선정하여, 비교예 1 내지 3에서는 일반 면재질 섬유를 사용하였고, 실시예 1 내지 7에서는 구리 도금된 전도성 섬유를 사용하여 카카스를 제조하였다. 상기 비교예 1 내지 3과 상기 실시예 1 내지 7에서는 타이어 1본에 섬유 8 개를 사용하였다. As shown in Tables 1 and 2 below, tire 225 / 45R17 standards were selected, and general cotton fibers were used in Comparative Examples 1 to 3, and Carcass was used in Examples 1 to 7 using copper plated conductive fibers. Prepared. In Comparative Examples 1 to 3 and Examples 1 to 7, 8 fibers were used for one tire.
1) 카카스 토핑 고무 조성물: 합성 스타이렌-부타디엔 고무 30 중량부, 천연고무 70 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 크고 구조가 발달하지 않은 특성을 가지는 카본블랙 70 중량부로 이루어진 비 통전성 일반 고무 조성물. 상기 파티클 사이즈가 크고 구조가 발달하지 않은 카본블랙은 STSA 값이 34 m2/g이고, COAN 값이 74 cc/100g이고, OAN 값이 90 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 36 mg/g인 카본블랙임.1) Carcass topping rubber composition: with respect to 100 parts by weight of raw rubber including 30 parts by weight of synthetic styrene-butadiene rubber and 70 parts by weight of natural rubber, with 70 parts by weight of carbon black having a characteristic of large particle size and no structure development A non-conductive generic rubber composition. The carbon black, which has a large particle size and no structure, has an STSA value of 34 m 2 / g, a COAN value of 74 cc / 100g, an OAN value of 90 cc / 100g, and an iodine adsorption value of 36 mg / g Phosphorus carbon black.
2) 사이드월 고무 조성물: 천연고무 70 중량부, 합성 부타디엔 고무 30 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙 30 중량부, 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 매우 잘 발달한 제 3 카본블랙 20 중량부로 이루어진 통전성을 가지는 고무 조성물. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙은 STSA 값이 34 m2/g이고, COAN 값이 74 cc/100g이고, OAN 값이 90 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 36 mg/g인 카본블랙임. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 매우 잘 발달한 제 3 카본블랙은 STSA 값이 123 m2/g이고, COAN 값이 96 cc/100g이고, OAN 값이 113 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 160 mg/g인 카본블랙임.2) sidewall rubber composition: 30 parts by weight of the first carbon black having a relatively large particle size and relatively less structure, based on 100 parts by weight of raw rubber including 70 parts by weight of natural rubber and 30 parts by weight of synthetic butadiene rubber, A rubber composition having electrical conductivity consisting of 20 parts by weight of the third carbon black having a relatively small particle size and relatively well developed structure. The first carbon black having a relatively large particle size and a relatively less developed structure has an STSA value of 34 m 2 / g, a COAN value of 74 cc / 100g, an OAN value of 90 cc / 100g, and an iodine adsorption amount Carbon black with a value of 36 mg / g. The third carbon black having a relatively small particle size and relatively well developed structure has an STSA value of 123 m 2 / g, a COAN value of 96 cc / 100 g, an OAN value of 113 cc / 100 g, and iodine adsorption Carbon black with a dose value of 160 mg / g.
방적사Cotton material 30's
cotton
방적사Cotton material 30's
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
(비통전)LRR rubber composition
(Non-energized)
1) 카카스 토핑 고무 조성물(LRR 고무 조성물): 에멀젼 중합 스타이렌 부타디엔 고무 70 중량부, 천연고무 30 중량부를 포함하는 원료고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 특성을 가지는 카본블랙 30 중량부로 이루어진 LRR 고무 조성물. 상기 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 카본블랙은 STSA 값이 34 m2/g이고, COAN 값이 74 cc/100g이고, OAN 값이 90 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 36 mg/g인 카본블랙임.1) Carcass topping rubber composition (LRR rubber composition): With respect to 100 parts by weight of raw material rubber including 70 parts by weight of emulsion-polymerized styrene butadiene rubber and 30 parts by weight of natural rubber, the particle size is large and the structure does not develop much. LRR rubber composition having 30 parts by weight of carbon black. The carbon black, which has a large particle size and does not develop much in structure, has an STSA value of 34 m 2 / g, a COAN value of 74 cc / 100g, an OAN value of 90 cc / 100g, and an iodine adsorption value of 36 mg / g carbon black.
카카스 토핑 고무 조성물(통전 고무 조성물): 합성 스타이렌 부타디엔 고무 30 중량부, 천연고무 70 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙 30 중량부, 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 상대적으로 구조가 잘 발달한 제 2 카본블랙 40 중량부로 이루어진 통전성 토핑 고무 조성물. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙은 STSA 값이 34 m2/g이고, COAN 값이 74 cc/100g이고, OAN 값이 90 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 36 mg/g인 카본블랙임. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 잘 발달한 제 2 카본블랙은 STSA 값이 75 m2/g이고, COAN 값이 88 cc/100g이고, OAN 값이 102 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 82 mg/g인 카본블랙임.Carcass Topping Rubber Composition (Current Rubber Composition): A first particle having a relatively large particle size and a relatively less developed structure, based on 100 parts by weight of raw rubber including 30 parts by weight of synthetic styrene butadiene rubber and 70 parts by weight of natural rubber. An electrically conductive topping rubber composition comprising 30 parts by weight of carbon black and 40 parts by weight of the second carbon black having a relatively small structure and a well-developed structure. The first carbon black having a relatively large particle size and a relatively less developed structure has an STSA value of 34 m 2 / g, a COAN value of 74 cc / 100g, an OAN value of 90 cc / 100g, and an iodine adsorption amount Carbon black with a value of 36 mg / g. The second carbon black having a relatively small particle size and relatively well developed structure has an STSA value of 75 m 2 / g, a COAN value of 88 cc / 100g, an OAN value of 102 cc / 100g, and an iodine adsorption amount Carbon black with a value of 82 mg / g.
2) 사이드월 고무 조성물(LRR 고무 조성물): 천연고무 50 중량부, 합성 부타이엔 고무 50 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 카본블랙 충전재 50 중량부로 이루어진 LRR 고무 조성물. 상기 파티클 사이즈가 크고 구조가 많이 발달하지 않은 카본블랙은 STSA 값이 34 m2/g이고, COAN 값이 74 cc/100g이고, OAN 값이 90 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 36 mg/g인 카본블랙임.2) Sidewall rubber composition (LRR rubber composition): 50 parts by weight of carbon black filler having a large particle size and not much structure, based on 100 parts by weight of raw rubber including 50 parts by weight of natural rubber and 50 parts by weight of synthetic butadiene rubber. LRR rubber composition consisting of parts. The carbon black, which has a large particle size and does not develop much in structure, has an STSA value of 34 m 2 / g, a COAN value of 74 cc / 100g, an OAN value of 90 cc / 100g, and an iodine adsorption value of 36 mg / g carbon black.
사이드월 고무 조성물(통전 고무 조성물): 천연고무 70 중량부, 합성 부타디엔 고무 30 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부에 대하여, 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙 30 중량부, 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 매우 잘 발달한 제 3 카본블랙 20 중량부로 이루어진 통전성이 우수한 고무 조성물.Sidewall rubber composition (energized rubber composition):
상기 파티클 사이즈가 상대적으로 크고 구조가 상대적으로 덜 발달한 제 1 카본블랙은 STSA 값이 34 m2/g이고, COAN 값이 74 cc/100g이고, OAN 값이 90 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 36 mg/g인 카본블랙임. 상기 파티클 사이즈가 상대적으로 작고 구조가 상대적으로 매우 잘 발달한 제 3 카본블랙은 STSA 값이 123 m2/g이고, COAN 값이 96 cc/100g이고, OAN 값이 113 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 160 mg/g인 카본블랙임.The first carbon black having a relatively large particle size and a relatively less developed structure has an STSA value of 34 m 2 / g, a COAN value of 74 cc / 100g, an OAN value of 90 cc / 100g, and an iodine adsorption amount Carbon black with a value of 36 mg / g. The third carbon black having a relatively small particle size and relatively well developed structure has an STSA value of 123 m 2 / g, a COAN value of 96 cc / 100 g, an OAN value of 113 cc / 100 g, and iodine adsorption Carbon black with a dose value of 160 mg / g.
[실험예 1]Experimental Example 1
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 타이어의 통전 성능 및 내구 성능을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.The energization performance and durability performance of the tire manufactured in the said Example and the comparative example were measured, and the result is shown in following Table 3 and Table 4.
(타이어상 측정)Electrical resistance
(Tyre phase measurement)
(타이어상 측정)Electrical resistance
(Tyre phase measurement)
상기 표 3 및 표 4에서, 상기 전기저항은 타이어의 접지부와 림 부에 1000 V의 전압을 인가하여 저항을 측정하였고, 상기 고속내구성, 일반내구성, 및 장기내구성은 로드 인덱스(Load Index) 대비 140%, 80km/h의 조건에서 측정하였다. 상기 회전저항(RRc)는 ISO 20580 방법으로 측정하였고, 비교예 1을 100으로 인덱싱하였고, 낮은 값이 우수함을 나타낸다.In Tables 3 and 4, the electrical resistance was measured by applying a voltage of 1000 V to the ground and the rim of the tire, and the high speed durability, general durability, and long term durability were compared to the load index. It measured at the conditions of 140% and 80 km / h. The rotational resistance (RRc) was measured by the ISO 20580 method, and Comparative Example 1 was indexed to 100, indicating a low value.
상기 표 3 및 표 4를 참고하면, 비교예 1에 비해 실시예 1 내지 4의 경우 전기저항이 낮아져 통전 성능이 향상되었음을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 4의 경우 통전 성능이 향상되었음에도 내구성능 및 회전저항(RR)의 변화가 없음을 확인하였다. Referring to Table 3 and Table 4, it can be confirmed that the electrical resistance is lowered in the case of Examples 1 to 4 compared to Comparative Example 1 has improved the conduction performance. In addition, in the case of Examples 1 to 4, it was confirmed that there was no change in the durability performance and the rotational resistance (RR) even though the current carrying performance was improved.
또한, 비교예 2 내지 3을 참고하면, 카카스 토핑 고무 조성물 및 사이드월 고무 조성물로 상기 LRR 고무 조성물 적용시 통전 성능이 매우 저하됨을 확인할 수 있다. 반면, 실시예 5 내지 7은 LRR 고무 조성물을 카카스 토핑 고무 조성물과 사이드월 고무 조성물에 사용하는 경우에도 상기 전도성 섬유를 적용함으로써 전기저항이 낮아져 통전 성능이 향상되었음을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 5 내지 7의 경우 통전 성능이 향상되었음에도 내구성능 및 회전저항(RR)의 변화가 없음을 확인하였다.In addition, referring to Comparative Examples 2 to 3, it can be seen that the current carrying performance is very reduced when the LRR rubber composition is applied to the carcass topping rubber composition and sidewall rubber composition. On the other hand, Examples 5 to 7 can be confirmed that even when the LRR rubber composition is used in the carcass topping rubber composition and the sidewall rubber composition by applying the conductive fibers, the electrical resistance is lowered to improve the current carrying performance. In addition, in the case of Examples 5 to 7 it was confirmed that there is no change in durability performance and rotational resistance (RR) even though the current carrying performance was improved.
이상, 본 발명을 예시적으로 설명하였으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above by way of example, and those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are not intended to limit the present invention but to describe the present invention, and the spirit and scope of the present invention are not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all the technologies within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100: 시트
10: 타이어 코드
20: 토핑 고무
30: 전도성 섬유
200: 타이어
210: 트레드부
211: 캡트레드 212: 언더트레드
220: 사이드월부
230: 벨트부
240: 카카스부
250: 이너라이너부100: sheet
10: tire cord
20: topping rubber
30: conductive fiber
200: tire
210: tread section
211: cap tread 212: under tread
220: sidewall
230: belt part
240: carcass
250: inner liner
Claims (16)
상기 타이어 코드를 토핑(topping)하는 토핑 고무, 그리고
상기 토핑 고무 표면에 위치하는 전도성 섬유(fiber)를 포함하며,
상기 전도성 섬유는 합성 섬유, 재생 셀룰로오스 섬유 및 천연 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나의 섬유의 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유와, 코튼(cotton) 섬유가 혼방된 것이고,
상기 토핑 고무는 천연고무 20 내지 50 중량부 및 에멀젼 중합 스타이렌 부타디엔 고무 50 내지 80 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부, 및 STSA(Statistical Thickness Surface Area) 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 카본블랙 20 내지 60 중량부를 포함하거나, 또는
상기 토핑 고무는 합성 스타이렌 부타디엔 고무 10 내지 40 중량부 및 천연고무 60 내지 90 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부, 및 STSA 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 제 1 카본블랙 10 내지 40 중량부 및 STSA 값이 70 내지 80 m2/g이고, COAN 값이 83 내지 93 cc/100g이고, OAN 값이 96 내지 108 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 76 내지 88 mg/g인 제 2 카본블랙 20 내지 50 중량부를 포함하는 것인 시트.Tire cords,
Topping rubber to topping the tire cord, and
Conductive fibers located on the surface of the topping rubber (fiber),
The conductive fiber is a mixture of copper or silver plated fibers and cotton fibers on the surface of any one fiber selected from the group consisting of synthetic fibers, regenerated cellulose fibers and natural fibers,
The topping rubber is 100 parts by weight of raw rubber including 20 to 50 parts by weight of natural rubber and 50 to 80 parts by weight of emulsion polymerization styrene butadiene rubber, and STSA (Statistical Thickness Surface Area) value is 29 to 39 m 2 / g, Carbon having an Oil Absorption Number of Compressed Sample (COAN) value of 69 to 79 cc / 100 g, an Oil Absorption Number of Sample (OAN) value of 85 to 95 cc / 100 g, and an iodine adsorption amount value of 31 to 41 mg / g 20 to 60 parts by weight of black, or
The topping rubber is 100 parts by weight of raw rubber including 10 to 40 parts by weight of synthetic styrene butadiene rubber and 60 to 90 parts by weight of natural rubber, and STSA value of 29 to 39 m 2 / g, COAN value of 69 to 79 cc / 100g, OAN value of 85 to 95 cc / 100g, 10 to 40 parts by weight of the first carbon black having an iodine adsorption value of 31 to 41 mg / g and STSA value of 70 to 80 m 2 / g, COAN A sheet containing from 20 to 50 parts by weight of a second carbon black having a value of 83 to 93 cc / 100 g, an OAN value of 96 to 108 cc / 100 g, and an iodine adsorption amount value of 76 to 88 mg / g.
상기 합성 섬유는 폴리에스터 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리아크릴로니트릴 섬유 및 폴리우레탄 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 시트.The method of claim 1,
The synthetic fiber is any one selected from the group consisting of polyester fiber, polyamide fiber, polyacrylonitrile fiber and polyurethane fiber.
상기 재생 셀룰로오스 섬유는 레이온 및 N-메틸모르폴린 N-옥사이드(N-methylmorpholine N-oxide, NMMO)를 이용하여 제조한 재생 셀룰로즈 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 시트.The method of claim 1,
The regenerated cellulose fiber is any one selected from the group consisting of regenerated cellulose fibers prepared using rayon and N-methylmorpholine N-oxide (NMMO).
상기 천연 섬유는 코튼(cotton) 섬유 및 마 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것인 시트.The method of claim 1,
The natural fiber is any one selected from the group consisting of cotton (cotton) fibers and hemp fibers.
상기 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유와, 상기 코튼 섬유의 혼방 비율은 10:90 내지 90:10 중량비인 것인 시트.The method of claim 1,
The sheet of copper or silver plated fiber and the cotton fiber in the blend ratio of 10:90 to 90:10 by weight.
상기 전도성 섬유의 직경은 방적사(spun yarn) 기준으로 10 내지 100 번수('S)인 것인 시트.The method of claim 1,
The diameter of the conductive fiber is 10 to 100 sheets ('S) based on the spun yarn (spun yarn).
상기 시트는 상기 전도성 섬유를 1 내지 60 개 포함하는 것인 시트.The method of claim 1,
Wherein said sheet comprises from 1 to 60 of said conductive fibers.
상기 전도성 섬유는 상기 시트의 양면 또는 타이어 트레드와 마주보는 일면에 위치하는 것인 시트.The method of claim 1,
Wherein the conductive fiber is located on both sides of the sheet or on one side facing the tire tread.
상기 타이어 코드와 상기 전도성 섬유가 이루는 각도의 예각은 0 내지 90˚인 것인 시트.The method of claim 1,
The acute angle of the angle between the tire cord and the conductive fiber is 0 to 90 ° sheet.
상기 전도성 섬유는 상기 토핑 고무 표면에서 직선 형상 또는 물결 형상으로 연장된 형태인 것인 시트.The method of claim 1,
Wherein the conductive fiber is in the form of a straight or wavy shape extending from the surface of the topping rubber.
상기 시트는 카카스(carcass)인 것인 시트.The method of claim 1,
The sheet is a carcass.
상기 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유를 텍스쳐링(texturing) 가공하는 단계,
상기 텍스쳐링 가공된 표면에 구리 또는 은이 도금된 섬유를 코튼(cotton) 섬유와 혼방하여 전도성 섬유를 제조하는 단계, 그리고
타이어 코드(tire cords)를 토핑(topping) 고무로 토핑시킨 후, 이를 압연 또는 재단시 상기 토핑 고무 표면에 상기 전도성 섬유를 부착하는 단계를 포함하며,
상기 토핑 고무는 천연고무 20 내지 50 중량부 및 에멀젼 중합 스타이렌 부타디엔 고무 50 내지 80 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부, 및 STSA(Statistical Thickness Surface Area) 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN(Oil Absorption Number of Compressed Sample) 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN(Oil Absorption Number of Sample) 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 카본블랙 20 내지 60 중량부를 포함하거나, 또는
상기 토핑 고무는 합성 스타이렌 부타디엔 고무 10 내지 40 중량부 및 천연고무 60 내지 90 중량부를 포함하는 원료 고무 100 중량부, 및 STSA 값이 29 내지 39 m2/g이고, COAN 값이 69 내지 79 cc/100g이고, OAN 값이 85 내지 95 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 31 내지 41 mg/g인 제 1 카본블랙 10 내지 40 중량부 및 STSA 값이 70 내지 80 m2/g이고, COAN 값이 83 내지 93 cc/100g이고, OAN 값이 96 내지 108 cc/100g이고, 요오드 흡착량 값이 76 내지 88 mg/g인 제 2 카본블랙 20 내지 50 중량부를 포함하는 시트의 제조 방법.Preparing a fiber coated with copper or silver on the surface of any one fiber selected from the group consisting of synthetic fiber, regenerated cellulose fiber and natural fiber,
Texturing the copper or silver plated fibers on the surface;
Mixing conductive fibers coated with copper or silver on the textured surface with cotton fibers to produce conductive fibers, and
Topping the tire cords with topping rubber, and then attaching the conductive fibers to the surface of the topping rubber when rolling or cutting,
The topping rubber is 100 parts by weight of raw rubber including 20 to 50 parts by weight of natural rubber and 50 to 80 parts by weight of emulsion polymerization styrene butadiene rubber, and STSA (Statistical Thickness Surface Area) value is 29 to 39 m 2 / g, Carbon having an Oil Absorption Number of Compressed Sample (COAN) value of 69 to 79 cc / 100 g, an Oil Absorption Number of Sample (OAN) value of 85 to 95 cc / 100 g, and an iodine adsorption amount value of 31 to 41 mg / g 20 to 60 parts by weight of black, or
The topping rubber is 100 parts by weight of raw rubber including 10 to 40 parts by weight of synthetic styrene butadiene rubber and 60 to 90 parts by weight of natural rubber, and STSA value of 29 to 39 m 2 / g, COAN value of 69 to 79 cc / 100g, OAN value of 85 to 95 cc / 100g, 10 to 40 parts by weight of the first carbon black having an iodine adsorption value of 31 to 41 mg / g and STSA value of 70 to 80 m 2 / g, COAN A method of producing a sheet comprising 20 to 50 parts by weight of second carbon black having a value of 83 to 93 cc / 100 g, an OAN value of 96 to 108 cc / 100 g, and an iodine adsorption amount value of 76 to 88 mg / g.
상기 타이어는 1000 V의 전압에서 0.1 MΩ 내지 100 MΩ의 저항값을 가지는 것인 타이어.The method of claim 15,
The tire has a resistance value of 0.1 MΩ to 100 MΩ at a voltage of 1000 V.
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