KR102371508B1

KR102371508B1 - 고무 제품 보강용 m+n 스틸 코드

Info

Publication number: KR102371508B1
Application number: KR1020187026363A
Authority: KR
Inventors: 헤 왕; 웨이 저우; 썅유 주; 홍첸 주
Original assignee: 엔브이 베카에르트 에스에이
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2017-03-15
Publication date: 2022-03-08
Also published as: EA201892099A1; US20190071820A1; CN107201588A; MY196960A; KR20180121913A; CN207452344U; CN107201588B; EP3430194A1; WO2017157973A1; EP3430194B1; EA036365B1; JP2019510141A; US10975519B2; HUE056463T2; WO2017156737A1; BR112018016994A2; RS62377B1; BR112018016994B1; JP6963559B2

Abstract

고무 보강용 스틸 코드는 수가 m인 코어 필라멘트(105)의 제1 그룹 및 수가 n인 외장 필라멘트(110)의 제2 그룹을 포함하며, m은 3 또는 4이며, 코어 필라멘트(105)는 나선을 형성하고, 코어 필라멘트(105)는 함께 트위스트되지 않고 실질적으로 평행하거나 코어 필라멘트(105)는 300mm보다 큰 트위스트 피치를 가지며; 제2 그룹과 제1 그룹은 서로 트위스트되고, 외장 필라멘트(110)는 코어 필라멘트(105)의 나선과 동일한 방향으로 편평한 나선을 형성하고, 외장 필라멘트(110)는 코드 트위스트 피치를 가지고, 스틸 코드의 임의의 단면에서 2개의 인접한 코어 필라멘트(105) 사이에서 적어도 하나의 틈새가 존재한다. 스틸 코드는 향상된 내마모성을 갖고 타이어의 중량을 감소시키는데 기여할 수 있다.

Description

고무 제품 보강용 M+N 스틸 코드

본 발명은 고무 제품 보강용 스틸 코드에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 스틸 코드를 생산하는 방법 및 스틸 코드에 의해 보강된 타이어에 관한 것이다.

환경오염을 감소시키기 위해, 이제 환경 친화적인 타이어가 요구된다. 한가지 방향은 더 경량의 타이어를 개발하는 것이다. 해결책 중 하나는 타이어의 벨트 층의 고무 양을 감소시키는 것이다: 벨트 층의 두께가 감소되고 타이어의 중량이 감소된다. 그러나, 이는 인접한 벨트 층이 쉽게 분리되게 할 것이고, 타이어의 파손을 초래할 것이다. 다른 해결책은 타이어 내의 스틸 코드의 중량을 감소시키는 것이다: 더 가벼운 스틸 코드에 의해 보강된 타이어는 더 가벼워진다.

예를 들어 타이어와 같은 고무 제품 보강용 스틸 코드는, 항상 우수하고 심지어 완전한 고무 침투성을 갖도록 요구된다.

상기 요구 사항을 달성하기 위해, m+n 플랫 코드가 개발되었다.

EP2689939는 2+n의 구조를 갖는 스틸 코드를 개시하며, 2개의 코어 필라멘트는 서로 접촉하고, n개의 외장 필라멘트는 2개의 코어 필라멘트와 트위스트되고, 코어 필라멘트는 외장 필라멘트보다 더 큰 직경을 갖는다.

JP2007063706는 n이 1 내지 3인, 2+n의 구조를 갖는 스틸 코드를 개시하며, 2개의 코어 필라멘트는 서로 접촉하고, n개의 외장 필라멘트는 2개의 코어 필라멘트와 트위스트된다.

US6748731는 m+n의 구조를 갖는 스틸 코드를 개시하며, 코어 필라멘트는 나란한 구성으로 배열되고 코어 필라멘트 사이에 공극이 형성되지 않는다.

상기의 종래 기술의 스틸 코드는 타이어의 중량을 감소시키고 고무 침투성을 향상시키는데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 타이어 중량의 감소를 위한 스틸 코드의 새로운 해결책이 여전히 요구된다.

발명의 1차 목적은 고무 제품의 중량을 감소시키기 위한 스틸 코드를 제공하는 것이다.

발명의 제2 목적은 고무 제품을 보강하기 위한 스틸 코드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

발명의 다른 목적은 경량의 타이어를 제공하는 것이다.

발명의 또 다른 목적은 편평한 단면을 갖는 스틸 코드를 제공하는 것이다.

발명의 제1 양태에 따르면, 스틸 코드가 제공되며, 스틸 코드는 수가 m인 코어 필라멘트의 제1 그룹 및 수가 n인 외장 필라멘트의 제2 그룹을 포함하며, m은 3 또는 4이다. 코어 필라멘트는 나선을 형성하며, 동시에 코어 필라멘트는 서로 트위스트되지 않고 서로에 대해 실질적으로 평행하거나 코어 필라멘트는 300mm보다 큰 트위스트 피치를 갖는다. 제2 그룹과 제1 그룹은 서로 트위스트되고, 외장 필라멘트는 코어 필라멘트에 의해 형성된 나선과 동일한 방향으로 편평한 나선을 형성한다. 외장 필라멘트는 코드 트위스트 피치를 갖는다. 스틸 코드의 임의의 단면에서, 2개의 인접한 코어 필라멘트 사이에서 적어도 하나의 틈새(interstice)가 존재한다.

2개의 인접한 코어 필라멘트 사이에 틈새를 제조함으로써, 2개의 인접한 코어 필라멘트는 항상 서로 접촉하는 것은 아니어서, 2개의 인접한 코어 필라멘트의 접촉에 의해 야기되는 마모가 회피된다. 이에 따라, 스틸 코드의 수명이 향상된다.

본 발명에 따르면, 코어 필라멘트는 나선 구성이고, 동시에 코어 필라멘트는 서로 트위스트되지 않고 실질적으로 평행한 관계로 배열되거나 코어 필라멘트는 300mm보다 큰 트위스트 피치를 갖는다. "실질적으로 평행한 관계"는, 코어 필라멘트가 하나씩 배열되어, 코어 필라멘트 중 하나는 좌측에 위치되고, 코어 필라멘트 중 하나는 우측에 위치되고 나머지 1개 또는 2개의 코어 필라멘트가 중간에 있다는 것을 의미하고, "실질적으로 평행한 관계"는 나선형 내에서는 실질적으로 평행한 관계이지만 평면에서는 그렇지 않다.

가능하게는, 한편으로는 좌측 및/또는 우측 코어 필라멘트와 다른 한편으로는 중간에 인접한 코어 필라멘트 사이, 또는 코어 필라멘트의 수가 4일 때 중간에 인접한 2개의 코어 필라멘트 사이에 틈새가 존재한다.

본 발명에 따르면, 코어 필라멘트는 실질적으로 평행하게 배열된다. 이는, 좌측 코어 필라멘트 및 우측 코어 필라멘트의 중심점들 사이에 직선을 그릴 때, 스틸 코드의 임의의 단면에서, 나머지 코어 필라멘트 각각의 중심점들과 직선 사이의 최단 거리가 코어 필라멘트의 직경의 0.5배 미만이어서, 이에 의해 스틸 코드의 세장형 편평한 형상(figure)을 잘 형성하고 유지한다는 것을 의미한다.

바람직하게는, 임의의 단면에서, 어떠한 2개의 인접한 코어 필라멘트도 서로 접촉하지 않으며, 즉, 틈새가 임의의 2개의 인접한 코어 필라멘트 사이에 존재하고, 틈새의 수는 m-1이다. 이에 의해 코어 필라멘트의 마모는 감소되고, 스틸 코드의 고무 침투성은 개선되고, 스틸 코드의 수명은 향상된다.

바람직하게는, 틈새는 스틸 코드의 임의의 한 단면에서 인접한 2개의 코어 필라멘트 사이의 최단 거리 L로 측정된다.

L은 0mm보다 크고 0.1mm보다 작거나 같다. L은 너무 클 수 없고, 그렇지 않으면, 코어 필라멘트가 평행을 유지하기 어렵다. 더 바람직하게는, L은 다음 공식을 만족시킨다: 0.005mm＜L≤0.08mm.

코어 필라멘트의 형상을 유지하고 높은 고무 침투성을 얻기 위해서, 외장 필라멘트의 수 n은 너무 많거나 너무 작아서는 안된다. 완전한 고무 침투성을 갖는 스틸 코드를 제조하기 위해, n은 코어 필라멘트를 완전히 감쌀(envelop) 수 있는 숫자보다 작다.

바람직하게는, m이 3일 때 n은 2 내지 7의 범위이고, 또는 m이 4일 때 n은 2 내지 8의 범위이다. 이에 따라 스틸 코드의 바람직한 구조는 3+2, 3+3, 3+4, 3+5, 3+6, 3+7, 4+2, 4+3, 4+4, 4+5, 4+6, 4+7, 4+8이다.

코어 필라멘트 및 외장 필라멘트는 동일한 직경을 갖고, 대안적으로, 코어 필라멘트의 직경은 외장 필라멘트의 직경보다 크거나 코어 필라멘트의 직경은 외장 필라멘트의 직경보다 작다.

본 발명에 따르면, 코어 필라멘트는 나선을 형성하며, 제2 그룹과 제1 그룹은 서로 트위스트되고, 외장 필라멘트는 코어 필라멘트에 의해 형성된 나선과 동일한 방향으로 편평한 나선을 형성하고, 그 결과, 스틸 코드의 단면은 거의 편평하거나 타원형 형상으로 보인다. 고무 제품 보강용 스틸 코드를 적용할 때, 동일하거나 비슷한 강도를 얻을 수 있는 동시에 고무 제품의 두께가 감소될 수 있다.

특히 타이어가 본 발명에 따른 스틸 코드에 의해 보강될 때, 고무 제품의 두께가 감소되기 때문에, 고무 재료의 투여량 및 중량이 감소되고, 스틸 및 고무의 중량비가 향상되고, 이에 의해 타이어의 조향 안정성이 향상되고, 타이어의 중량이 감소되고, 또한 스틸 코드의 내마모성이 감소됨에 따라 타이어의 수명이 향상된다.

코어 필라멘트에 의해 형성되는 나선은 코어 필라멘트가 서로 트위스트되었다는 것을 의미하지 않고, 대신에, 코어 필라멘트가 실질적으로 평행하게 배열되고, 이는 스틸 코드의 임의의 2개의 단면에서 코어 필라멘트의 정렬이 서로 실질적으로 평행하다는 것을 의미한다.

JP2001011782는 2개의 코어 필라멘트와 4개 내지 7개의 외장 필라멘트로 구성된 스틸 코드를 개시하고, 2개의 코어 필라멘트는 서로 트위스트되고 그 후에 코어 필라멘트는 스틸 코드의 긴 축 또는 스틸 코드의 짧은 축에 평행하게 정렬될 수 있다. 코어 필라멘트가 스틸 코드의 긴 축에 평행하도록 정렬될 때만 2개의 코어 필라멘트 사이에 틈새가 있고, 틈새가 2개의 코어 필라멘트 사이에 항상 존재하지는 않는다. 이는 본 발명과 다르다.

코어 필라멘트가 나선 구성을 가지지만, 코어 필라멘트는 300mm보다 큰 트위스트 피치를 갖는다. 외장 필라멘트는 바람직하게는 8mm 내지 20mm 범위의 코드 트위스트 피치를 가져서, 외장 필라멘트가 코어 필라멘트와 트위스트된다.

바람직하게는, 코어 필라멘트는 외장 필라멘트와 트위스트 되기 전에 사전-성형되고, 이에 의해 틈새를 얻기가 더 쉽다. 사전 성형은 기술분야에서 공지된 기존의 사전 성형 동작의 어떠한 형태도 될 수 있다.

m+n 코드를 제조하는 종래 기술에서, 소위 "교차" 현상으로 불리는 지나치게 빈번한 오류가 있다: 코어 필라멘트 중 하나가 나머지 코어 필라멘트를 가로지른다. 그 결과, 코어 필라멘트의 배열의 순서가 변경된다. 고무 플라이를 제조하기 위해 스틸 코드를 고무 내로 매립시킬 때, "교차" 현상은 고무 플라이의 두께의 균일성이 부족해지게 할 것이다. 본 발명은 교차의 빈도를 감소시킨다는 점에서 이 문제를 해결한다. 발명에 따르면, 교차 현상은 잘 제어되고, 이러한 교차의 횟수는 100개의 코드 트위스트 피치 내에서 20보다 작다. 바람직하게는, 교차의 횟수는 100개의 코드 트위스트 피치 내에서 10보다 작거나 심지어 5보다 작다. 그 결과, 본 발명의 스틸 코드에 의해 보강된 고무 플라이는 향상된 균일한 두께를 갖는다.

본 발명의 제2 목적에 따르면, 방법이 제공된다. 방법은 이하의 단계를 포함한다:

i) 코어 필라멘트의 제1 그룹 및 외장 필라멘트의 제2 그룹을 제공하는 단계;

ii) 제1 그룹에 트위스트를 제공하는 단계;

iii) 제1 그룹에 대한 트위스트에 반대되는 트위스트 방향으로 제2 그룹을 제1 그룹과 트위스트하여 실질적으로 둥근 단면을 갖는 m+n개의 스틸 스트랜드(steel strand)를 형성하는 단계로서, 코어 필라멘트가 서로 트위스트되지 않거나 300mm보다 큰 트위스트 피치를 갖고, 외장 필라멘트가 코드 트위스트 피치를 가지는 단계; 및

iv) 스틸 코드를 형성하기 위해 스틸 스트랜드를 롤러로 편평화하는 단계.

롤러의 편평화 힘(flattening force)은 잘 제어되고, 그 결과, 스틸 코드의 코어 필라멘트는 실질적으로 평행한 관계로 배열되고, 2개의 인접한 코어 필라멘트 사이의 틈새가 스틸 코드의 임의의 단면에서 존재한다. 롤러는 하나 이상의 롤러 세트일 수 있고, 심지어 몇몇 또는 다수의 롤러 세트일 수 있다.

바람직하게는, 방법은 단계 i) 이전에 코어 필라멘트에 사전 성형 동작을 제공하는 단계를 포함한다. 사전 성형은 코어 필라멘트에 단일 크림프, 이중 크림프 또는 다각형 사전 성형을 부여하는 단계를 포함할 수 있다. 그 결과, 2개의 인접한 코어 필라멘트 사이의 틈새는 점점 더 두드러진다.

바람직하게는, 단계 i) 전에, 방법은 예를 들어 분배 디스크(distribution disc)에서 코어 필라멘트를 분리하는 공정을 포함하고, 예를 들어 압축 다이(compressing die)에서 코어 필라멘트를 안정적이고 균일한 분배 상태인, 예를 들어 실질적으로 정삼각형 또는 정사각형 형태로 몰딩(moulding)한다. 결과는 최종 스틸 코드에서의 교차 문제가 상당히 감소된다는 것이다.

본 발명의 스틸 코드는 타이어와 같은 고무 제품의 보강용으로 사용될 수 있다.

본 발명의 제3 목적에 따르면, 경량의 타이어가 제공되며, 타이어의 벨트 층은 본 발명의 제1 목적에 따른 스틸 코드에 의해 보강된다. 타이어는 승용차 타이어 및 트럭 타이어와 같은 기존 형태의 임의의 타이어일 수 있다. 타이어는 향상된 내마모성 및 더 긴 수명을 갖는다. 또한, 본 발명에 따른 스틸 코드의 적용 때문에 고무 재료의 투여량은 감소될 수 있고, 이에 의해 타이어는 감소된 중량을 가진다. 또한, 타이어는 향상된 조향 안정성 및 우수한 고무 침투성을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 스틸 코드를 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 스틸 코드를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 스틸 코드를 제작하는 장치를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 스틸 코드의 "교차" 현상을 설명한다.

스틸 코드용 스틸 필라멘트는 선재로 이루어진다.

표면상에 존재하는 산화물을 제거하기 위해, 선재는 먼저 기계적 녹제거(descaling) 및/또는 H₂SO₄ 또는 HCI 용액 내에서의 화학적 산세에 의해 세정된다. 이어서 선재는 물로 헹궈지고 건조된다. 그 후에 제1 중간 직경까지의 직경을 감소시키기 위해, 건조된 선재는 첫 번째 일련의 건식 인발(drawing) 동작이 실시(subjected)된다.

이러한 제1 중간 직경(d1)에서, 예를 들어 약 3.0mm 내지 3.5mm에서, 건식 인발된 스틸 와이어는 패턴팅(patenting)으로 불리는 제1 중간 열처리가 실시된다. 패턴팅은 약 1000°C의 온도까지의 최초 오스테나이트화와, 후속되는 약 600°C 내지 650°C의 온도에서 오스테나이트(austenite)로부터 펄라이트(pearlite)로의 변환 단계(phase)를 의미한다. 그 후에 스틸 와이어는 추가적인 기계적 변형을 위해 준비된다.

그 후에, 스틸 와이어는, 제2 수의 직경 감소 단계에서, 제1 중간 직경(d1)으로부터 제2 중간 직경(d2)까지 추가로 건식 인발된다. 제2 직경(d2)은 일반적으로 1.0mm 내지 2.5mm의 범위이다.

이러한 제2 중간 직경(d2)에서, 스틸 와이어에는 제2 패턴팅 처리, 즉, 약 1000°C의 온도에서 재 오스테나이트화 및 그 후의 펄라이트로의 변환이 가능하도록 하는 600°C 내지 650°C의 온도에서의 급랭(quenching)이 이루어진다.

만약 제1 및 제2 건식 인발 단계에서의 총 감축량가 너무 크지 않다면, 선재로부터 직경(d2)까지의 직접적인 인발 동작이 이루어질 수 있다.

이러한 제2 패턴팅 처리 후에 스틸 와이어에는 보통 황동 코팅이 제공된다: 구리가 스틸 와이어에 도금되고 아연이 구리에 도금된다. 황동 코팅을 형성하기 위해 열-확산 처리가 적용된다.

황동 코팅된 스틸 와이어는 그 후에 습식 인발 기계에 의해 일련의 최종 단면 감소가 실시된다. 최종 제품은 탄소 함량이 0.60 중량%보다 높으며, 예를 들어 0.70 중량%보다 더 높거나, 또는 0.80 중량%보다 더 높거나, 또는 심지어 0.90 중량%보다 더 높고, 인장 강도가 일반적으로 2000MPa보다 높고, 예를 들어 4080-2000d MPa를 초과하거나 4400-2000d MPa를 초과(d는 스틸 필라멘트의 직경이다)하고 엘라스토머 제품의 보강을 위해 적합화된 스틸 필라멘트이다.

타이어의 보강을 위해 적합화된 스틸 필라멘트는 일반적으로 0.05mm 내지 0.60mm, 예를 들어 0.10mm 내지 0.40mm의 범위의 최종 직경을 갖는 필라멘트를 갖는다. 필라멘트 직경의 예는 0.10mm, 0.12mm, 0.15mm, 0.175mm, 0.18mm, 0.20mm, 0.22mm, 0.245mm, 0.28mm, 0.30mm, 0.32mm, 0.35mm, 0.38mm, 0.40mm이다.

스틸 필라멘트에 스틸 코드를 형성하기 위한 공정이 실시된다.

도 3은 스틸 필라멘트로부터 스틸 코드를 제조하는 장치를 도시한다.

장치는 회전부 및 고정부를 포함한다. 회전부는 축 A-A'를 중심으로 동일한 방향(sense) 및 동일한 각속도로 회전한다. 회전부는 도 3에 도시되지 않지만 본 기술 분야에 잘 공지된 크래들에 위치된다. 고정부는 회전부 이외의 다른 부분이다. 회전부는 가이딩 휠(guiding wheel)(335, 340, 345, 350), 회전 스트랜드 가이드(355, 360) 및 번들링 다이(bundling die)(365)를 포함한다. 회전부 내부에서, 각각의 보빈(bobbin)(320)을 갖는 다수의 보빈 홀더(holder)(미도시)가 제공되고, 회전부 내부의 보빈(320)의 수는 외장 필라멘트의 수와 동일하다. 회전부 외측에서, 장치는 각각의 보빈(305)을 갖는 다수의 보빈 홀더(미도시)[보빈(305)의 개수는 코어 필라멘트의 개수와 동일하다], 일련의 롤러(325) 및 권취 릴(take-up reel)(330)을 포함한다. 바람직하게는 장치는 또한 다수의 사전 성형 기기(310), 필라멘트 분배 디스크(disk)(315) 및 압축 다이(370)를 포함한다.

보빈(305)으로부터 인출(paid-off)되는 코어 필라멘트(예로서 3개의 코어 필라멘트)는 회전부 내로 안내된다. 바람직하게는, 회전부 내로 진입하기 전에, 코어 필라멘트는 사전 성형 동작을 얻기 위해 사전 성형 기기(310)를 통해 안내되고, 그리고/또는 이어서 분배 디스크(315) 및 압축 다이(370)를 통해 안내되어 균일하게 분배되고 예를 들어 실질적으로 정삼각형 형태와 같은 안정적인 분배 형태로 성형된다. 이어서 코어 필라멘트는 가이딩 휠(335)을 통해 그리고 회전 스트랜드 가이드(355) 위에서 가이딩 휠(345)을 향해 안내되고, 그 후에 코어 필라멘트는 S-방향으로 그리고 2회 코드 트위스트 피치로 트위스트된다. 가이딩 휠(345) 위에서, 코어 필라멘트의 진행 방향은 가이딩 휠(340)을 향하도록 반전된다. 그 후에 코어 필라멘트는 번들링 다이(365)를 통해 안내되고, 번들링 다이(365)에서 코어 필라멘트는 보빈(320)으로부터 인출된 외장 필라멘트(예로서 4개의 외장 필라멘트)를 수용하고, 이에 의해 실질적으로 둥근 단면을 갖는 스트랜드를 형성한다. 코어 필라멘트 및 외장 필라멘트를 포함하는 스트랜드가 가이딩 휠(340) 위에서 안내되고 이의 진행 방향이 반전된다. 가이딩 휠(340)을 떠나는(leaving) 코어 필라멘트는 여전히 S-방향으로의 트위스트 및 예를 들어 16mm인 동일한 2회의 코드 트위스트 피치를 갖는다. 외장 필라멘트는 Z-방향으로의 트위스트 및 2회의 코드 트위스트 피치를 갖는다. 가이딩 휠(340)을 떠나는 스트랜드는 S-방향으로 트위스트된 코어 필라멘트 및 Z-방향으로 트위스트된 외장 필라멘트를 포함하고, 또한 이는 일련의 롤러(325)를 향해 회전 스트랜드 가이드(360) 및 가이드 휠(350) 위에서 안내되고, 그 후에, 코어 필라멘트는 트위스트가 풀리고 실질적으로 평행하고, 또는 코어 필라멘트는 300mm보다 큰 트위스트 피치를 가지며, 외장 필라멘트는 예를 들어 8mm인 코드 트위스트 피치로 Z-방향으로 트위스트된다. 가이드 휠(350)을 떠나는 스트랜드는 일련의 롤러(325)에 의해 편평해지고, 그 후에, 스트랜드의 단면은 더 이상 실질적으로 둥글지 않고 거의 편평 또는 타원 형상이고, 그 후에, 본 발명의 스틸 코드가 형성된다. 마지막으로, 스틸 코드는 권취 릴(330) 상에 권선된다.

도 1은 본 발명에 따른 스틸 코드를 도시하고 정면도 및 단면도를 포함한다. 스틸 코드(100)는 3개의 코어 필라멘트(105) 및 4개의 외장 필라멘트(110)를 포함한다. 스틸 코드(100)의 길이를 따라 다양한 장소의 단면을 검출함으로써, 코어 필라멘트(105) 중 인접한 2개는 그 사이에 틈새를 가지고, 코어 필라멘트(105)는 실질적으로 평행하고 실질적으로 직선이라는 것이 명백하다. 도 2는 인접한 2개의 코어 필라멘트(105) 사이에서 최단 거리 L을 측정하는 방법을 도시하고: 인접한 2개의 코어 필라멘트(105)의 표면 사이의 최단 거리인 최단 거리 L은 0.04mm이다; 도 2는 또한 코어 필라멘트(105)가 실질적으로 평행하고 실질적으로 직선인지를 측정하는 방법을 도시한다: 스틸 코드의 한 단면에서 2개의 측면에 위치된 2개의 코어 필라멘트(105)의 중심점들 사이에 직선 B-B'를 그리고, 코어 필라멘트(105)의 직경이 0.23mm일 때 나머지 코어 필라멘트(105)의 중심점과 직선 B-B'의 사이의 최단 거리 H는 0.08mm이다.

도 4는 "교차" 현상을 도시한다. 스틸 코드(400)의 길이를 따라, 하나의 코어 필라멘트(415)는 이의 위치를 변경하고 및 나머지 코어 필라멘트(405, 410)를 가로지른다. 그 결과, 코어 필라멘트(405, 410, 415)의 배열의 순서는 코어 필라멘트의 단면의 상-하 방향으로부터 변경되며, 415-405-410은 405-410-415로 변경된다.

본 발명의 다른 실시예는 4+3이다. 스틸 코드의 스틸 필라멘트는 0.35mm의 직경을 갖는다. 코어 필라멘트 사이의 틈새는 0.08mm보다 작다. 스틸 코드의 고무 침투성은 100%이다(공기 강하 시험에 의해서).

본 발명의 제3 실시예는 4+5이다. 스틸 코드의 스틸 필라멘트는 0.35mm의 직경을 갖는다. 코어 필라멘트 사이의 틈새는 0.07mm보다 작다. 스틸 코드의 고무 침투성은 100%이다.

본 발명의 제4 실시예는 3+2이다. 스틸 코드의 코어 필라멘트는 0.18mm의 직경을 갖고, 스틸 코드의 외장 필라멘트는 0.30mm의 직경을 갖는다. 코어 필라멘트 사이의 틈새는 0.05mm이다. 스틸 코드의 고무 침투성은 100%이다.

일부 다른 실시예는 3+2 스틸 코드이며, 코어 필라멘트 및 외장 필라멘트는 0.23mm, 0.28mm 또는 0.30mm의 직경을 가지고; 또는 3+5 스틸 코드이며, 코어 필라멘트 및 외장 필라멘트는 0.32mm의 직경을 가지고; 또는 3+5 스틸 코드이며, 코어 필라멘트는 0.35mm의 직경을 가지고 외장 필라멘트는 0.32mm의 직경을 갖는다. 상기의 모든 스틸 코드는 2개의 인접한 코어 필라멘트 사이에 존재하는 적어도 하나의 틈새를 갖고, 100%인 고무 침투성을 갖는다.

도 5는 하나의 트위스트의 축방향 길이 내부의 일부 단면에서 코어 필라멘트의 정렬을 도시한다. 모든 단면에서 코어 필라멘트(105)의 정렬은 서로에 대해 실질적으로 평행하고, 코어 필라멘트(105)는 서로에 대해 트위스트되지 않는다는 것이 명백하다. 코어 필라멘트(105)는 나선을 형성하고, 외장 필라멘트(110)는 코어 필라멘트(105)와 트위스트되고 이에 의해 코어 필라멘트(105)의 나선과 동일한 방향으로 편평한 나선을 형성한다.

Claims

고무 보강용 스틸 코드이며, 상기 스틸 코드는, m의 코어 필라멘트 수를 갖는 코어 필라멘트의 제1 그룹 및 n의 외장 필라멘트 수를 갖는 외장 필라멘트의 제2 그룹을 포함하고, 상기 m은 3 또는 4이며,
상기 코어 필라멘트는 나선을 형성하며, 상기 코어 필라멘트는 서로 트위스트되지 않고 실질적으로 평행하거나 300mm보다 큰 트위스트 피치를 가지며, 상기 코어 필라멘트가 실질적으로 평행하게 배열되는 것은, 좌측 코어 필라멘트 및 우측 코어 필라멘트의 중심점들 사이의 직선을 단면에 그릴 때, 각각의 나머지 코어 필라멘트의 중심점들과 상기 직선의 사이의 최단 거리가 상기 코어 필라멘트의 직경의 0.5배 미만인 것을 의미하고,
상기 제2 그룹과 상기 제1 그룹은 서로 트위스트되고, 상기 외장 필라멘트는 상기 코어 필라멘트의 상기 나선과 동일한 방향으로 편평한 나선을 형성하며, 상기 외장 필라멘트는 코드 트위스트 피치를 가지며, 상기 스틸 코드의 임의의 단면에서 2개의 인접한 코어 필라멘트 사이에 적어도 하나의 틈새가 존재하는 것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
제1항에 있어서, 상기 틈새는 상기 인접한 2개의 코어 필라멘트 사이의 최단 거리 L에 의해 측정되고, L은 0mm보다 크고 0.1mm보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
제2항에 있어서, 상기 L이 0.005mm＜L≤0.08mm을 만족하는 것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 틈새의 개수는 m-1인 것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 m이 3일 때 상기 n은 2 내지 7의 범위이고, 또는 상기 m이 4일 때 상기 n은 2 내지 8의 범위인 것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코드 트위스트 피치는 8mm 내지 20mm의 범위인 것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 코어 필라멘트는 상기 외장 필라멘트와 트위스트되기 전에 사전 성형되는것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 스틸 코드를 제조하는 방법이며,
i) 코어 필라멘트의 제1 그룹 및 외장 필라멘트의 제2 그룹을 제공하는 단계;
ii) 상기 제1 그룹에 트위스트를 제공하는 단계;
iii) 상기 제1 그룹에 대한 상기 트위스트에 반대되는 트위스트 방향으로 상기 제2 그룹을 상기 제1 그룹과 트위스트하여 둥근 단면을 갖는 m+n 스틸 스트랜드를 형성하는 단계로서, 코어 필라멘트는 서로 트위스트가 풀리거나 300mm보다 큰 트위스트 피치를 갖고 외장 필라멘트는 코드 트위스트 피치를 가지는 단계; 및
iv) 상기 스틸 코드를 형성하기 위해 상기 스틸 스트랜드를 롤러로 편평화하는 단계를 포함하는, 스틸 코드를 제조하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 코어 필라멘트가 단계 i) 전에 사전 성형되는 것을 특징으로 하는, 스틸 코드를 제조하는 방법.
제11항에 있어서, 상기 코어 필라멘트가 단계 i)와 단계 ii) 사이에 균일하게 분리되는것을 특징으로 하는, 스틸 코드를 제조하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 타이어를 보강하기 위해 사용되는것을 특징으로 하는, 스틸 코드.
타이어이며, 상기 타이어의 벨트 층이 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 스틸 코드에 의해 보강되는 것을 특징으로 하는, 타이어.