KR102414422B1 - Tire comprising a carbon fiber spun yarn and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

정전기를 효과적으로 방출할 수 있고, 낮은 회전저항을 통한 연비 개선 효과를 동시에 달성할 수 있는 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어가 제공된다. 본 발명에 따른 타이어는, 트레드부, 비드부 및 사이드월부를 포함하는 타이어로서, 상기 타이어는, 상기 트레드부 내부에 배치되는 벨트와, 상기 벨트 아래에 배치되고 상기 사이드월부 및 상기 비드부까지 배치되는 카카스를 포함하고, 상기 카카스의 제1 면을 따라 연장되는 제1 탄소섬유 방적사를 포함한다.A tire including a carbon fiber spun yarn capable of effectively dissipating static electricity and simultaneously achieving an effect of improving fuel efficiency through low rolling resistance is provided. A tire according to the present invention is a tire including a tread portion, a bead portion and a sidewall portion, wherein the tire includes a belt disposed inside the tread portion, disposed under the belt, and disposed up to the sidewall portion and the bead portion and a first carbon fiber spun yarn extending along a first surface of the carcass.

Description

탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어 및 그의 제조방법{TIRE COMPRISING A CARBON FIBER SPUN YARN AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}Tire including carbon fiber spun yarn and manufacturing method thereof

본 발명은 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어에 관한 것으로, 구체적으로 타이어에 응집되는 정전기를 효과적으로 방출할 수 있고, 낮은 회전저항을 통한 연비 개선 효과를 동시에 달성할 수 있는 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tire including carbon fiber spun yarn, and more particularly, to a tire comprising carbon fiber spun yarn, which can effectively discharge static electricity aggregated in the tire and simultaneously achieve an effect of improving fuel efficiency through low rolling resistance; It relates to a manufacturing method thereof.

과거 카본계 고무 조성물은 정전기에 대한 큰 문제가 없었지만, 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, carbon-based rubber compositions did not have a significant problem with respect to static electricity, but the application of high-loading silica rubber compositions is increasing as the performance required for traction and fuel economy reduction of vehicles increases. A rubber composition with a high silica content has a problem in dissipating static electricity to the road surface.

이렇게 저회전저항(Low Rolling Resistance, LRR)을 갖는 타이어에서 정전기를 노면으로 방출하기 위한 방법으로 전기 전도성을 갖는 LRR 사이드월 컴파운드 혹은 LRR 카카스 컴파운드 개발을 고려할 수 있다. 그러나 자동차 제조업체에서 요구하는 수준인 1000V에서 100MΩ 이하의 저항 값을 갖는 LRR 컴파운드의 개발은 매우 어려운 것이 현실이다. As a method for discharging static electricity from a tire having such a low rolling resistance (LRR) to the road surface, the development of an electrically conductive LRR sidewall compound or LRR carcass compound may be considered. However, the reality is that it is very difficult to develop an LRR compound having a resistance value of less than 100MΩ at 1000V, which is the level required by automobile manufacturers.

특히, 기존의 사이드월 컴파운드의 회전저항의 영향도가 크기 때문에, 통전성을 포기한 채 낮은 회전저항 특성의 컴파운드를 사용하게 될 경우 카카스 컴파운드에 통전성을 부여하는 것이 일반적인 해결책이다. 그러나 카카스 컴파운드에 통전성을 부여하기 위해서는 통전성을 높이고 고무의 강도나 모듈러스가 올라가는 방향인 카본블랙을 사용하여야 한다. 하지만 카본블랙을 사용할 경우, 압연 가공 중에 발열에 불리함으로써 컴파운드의 가공이 어려울 수 있고, 통전성을 얻기 위해 더욱 구조가 발달된 카본을 사용할 경우 가공성이 불리해질 수 있다. In particular, since the effect of the rotational resistance of the existing sidewall compound is large, when a compound with low rotational resistance characteristics is used while giving up the conductivity, it is a general solution to provide conductivity to the carcass compound. However, in order to impart conductivity to the carcass compound, it is necessary to use carbon black, which is a direction in which conductivity is increased and the strength or modulus of rubber is increased. However, when carbon black is used, processing of the compound may be difficult because it is disadvantageous to heat generation during rolling processing, and if carbon with a more developed structure is used to obtain conductivity, processability may be disadvantageous.

따라서, 한 성능이 개선되면 다른 성능이 악화되는 관계인 트레이드 오프(Trade-Off) 관계에 해당하는 LRR 성능과 전기전도성을 동시에 만족하는 컴파운드에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.Therefore, research on a compound that simultaneously satisfies LRR performance and electrical conductivity, which corresponds to a trade-off relationship, in which one performance is improved, deteriorates another performance, is continuously being conducted.

본 발명의 목적은, 카카스 압연물 표면에 탄소섬유 방적사를 부착함으로써타이어에 응집되는 정전기를 효과적으로 방출할 수 있고, 낮은 회전저항을 통한 연비 개선 효과를 동시에 달성할 수 있는 타이어를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a tire capable of effectively discharging static electricity aggregated in the tire by attaching carbon fiber spun yarn to the surface of a rolled carcass product, and simultaneously achieving an effect of improving fuel efficiency through low rolling resistance.

본 발명의 다른 목적은, 카카스 압연물 표면에 탄소섬유 방적사를 부착함으로써타이어에 응집되는 정전기를 효과적으로 방출할 수 있고, 낮은 회전저항을 통한 연비 개선 효과를 동시에 달성할 수 있는 타이어의 제조방법에 관한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a tire that can effectively discharge static electricity that is aggregated in a tire by attaching carbon fiber spun yarn to the surface of a rolled carcass product, and can simultaneously achieve an effect of improving fuel efficiency through low rolling resistance. it's about

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned may be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Moreover, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations thereof indicated in the appended claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이어는, 트레드부, 비드부 및 사이드월부를 포함하는 타이어로서, 상기 타이어는, 상기 트레드부 내부에 배치되는 벨트와, 상기 벨트 아래에 배치되고 상기 사이드월부 및 상기 비드부까지 배치되는 카카스를 포함하고, 상기 카카스의 제1 면을 따라 연장되는 제1 탄소섬유 방적사를 포함한다.A tire according to the present invention for achieving the above object is a tire including a tread portion, a bead portion and a sidewall portion, wherein the tire includes a belt disposed inside the tread portion, and a belt disposed under the belt and the sidewall portion and a first carbon fiber spun yarn including a carcass disposed up to the bead portion and extending along a first surface of the carcass.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이어의 제조방법은, PAN 섬유를 산화시키는 공정에서 발생하는 Oxi-PAN 섬유를 제공하고, 상기 Oxi-PAN 섬유를 방적하고, 탄화 공정을 통해 탄소섬유 방적사를 제공하고, 상기 탄소섬유 방적사는, 카카스를 압연하는 압연 공정 및 상기 카카스를 재단하는 재단 공정 중 하나에서 상기 카카스의 제1면에 부착되는 것을 포함한다.According to a method of manufacturing a tire according to the present invention for achieving the above object, an Oxi-PAN fiber generated in a process of oxidizing a PAN fiber is provided, the Oxi-PAN fiber is spun, and a carbon fiber spun yarn is produced through a carbonization process. In one embodiment, the carbon fiber spun yarn is attached to the first surface of the carcass in one of a rolling process of rolling the carcass and a cutting process of cutting the carcass.

본 발명의 목적은, 카카스 압연물 표면에 탄소섬유 방적사를 부착함으로써타이어에 응집되는 정전기를 효과적으로 방출할 수 있고, 낮은 회전저항을 통한 연비 개선 효과를 동시에 달성할 수 있는 타이어를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a tire capable of effectively discharging static electricity aggregated in the tire by attaching carbon fiber spun yarn to the surface of a rolled carcass product, and simultaneously achieving an effect of improving fuel efficiency through low rolling resistance.

본 발명의 다른 목적은, 카카스 압연물 표면에 탄소섬유 방적사를 부착함으로써 타이어에 응집되는 정전기를 효과적으로 방출할 수 있고, 낮은 회전저항을 통한 연비 개선 효과를 동시에 달성할 수 있는 타이어의 제조방법에 관한 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a tire capable of effectively discharging static electricity aggregated in a tire by attaching carbon fiber spun yarn to the surface of a rolled carcass product, and simultaneously achieving an effect of improving fuel efficiency through low rolling resistance. it's about

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while explaining the specific contents for carrying out the invention below.

도 1은 몇몇 실시예에 따른 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어의 반단면도이다.
도 2는 몇몇 실시예에 따른 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어의 반단면도이다.
1 is a half cross-sectional view of a tire including carbon fiber spun yarn in accordance with some embodiments.
2 is a half cross-sectional view of a tire including carbon fiber spun yarn in accordance with some embodiments.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 각 구성을 보다 상세히 설명하나, 이는 하나의 예시에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위가 다음 내용에 의해 제한되지 아니한다.Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in more detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily carry out, but this is only an example, and the scope of the present invention is defined by the following contents Not limited.

본 발명에 따른 타이어는 트레드부, 사이드월부 및 비드부를 포함하는 타이어로서, 상기 타이어는 트레드부 내부에 배치되는 벨트와, 상기 벨트 아래에 배치되고 상기 사이드월부 및 상기 비드부까지 배치되는 카카스를 포함하고, 상기 카카스의 제1면을 따라 연장되는 제1 탄소섬유 방적사를 포함할 수 있다.A tire according to the present invention is a tire including a tread portion, a sidewall portion and a bead portion, wherein the tire comprises a belt disposed inside the tread portion, and a carcass disposed under the belt and disposed up to the sidewall portion and the bead portion. and a first carbon fiber spun yarn extending along the first surface of the carcass.

이하에서는 본 발명의 구성을 도면을 참고하여 서술한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 몇몇 실시예에 따른 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어의 반단면도이다.1 is a half cross-sectional view of a tire including carbon fiber spun yarn in accordance with some embodiments.

도 1을 참고하면, 본 발명에 따른 타이어는 트레드부(10), 사이드월부(20) 및 비드부(30)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , the tire according to the present invention may include a tread part 10 , a sidewall part 20 , and a bead part 30 .

트레드부(10)는 지면과 직접 접촉하는 부분으로 자동차의 구동력 및 제동력을 노면에 전달하며, 캡트레드와 언더트레드를 포함할 수 있다.The tread 10 is a part in direct contact with the ground, and transmits the driving force and braking force of the vehicle to the road surface, and may include a cap tread and an undertread.

사이드월부(20)는 외부의 충격으로부터 카카스를 보호하고 스티어링 휠의 움직임을 비드부(30)를 거쳐 트레드부(10)에 전달하는 매개체 역할을 할 수 있다. 구체적으로, 사이드월부(20)는 카카스(50)의 외측면에 부착되는 사이드월 고무(21)와 휠에 장착되는 림쿠션 고무를 포함할 수 있다.The sidewall part 20 may serve as a medium for protecting the carcass from external impact and transmitting the movement of the steering wheel to the tread part 10 via the bead part 30 . Specifically, the sidewall part 20 may include a sidewall rubber 21 attached to the outer surface of the carcass 50 and a rim cushion rubber mounted on the wheel.

비드부(30)는 휠에 장착되는 부위로서 내부에 복수의 비드와이어로 구성된 비드코어와 비드필러를 포함할 수 있다.The bead part 30 may include a bead core and a bead filler composed of a plurality of bead wires therein as a part to be mounted on the wheel.

벨트(40)는 상기 트레드부(10)의 내부에 배치될 수 있고, 노면 접지력 및 핸들링 등의 성능을 조절할 수 있다. 상기 벨트(40) 상에는 벨트층의 강도를 보강하기 위한 보강벨트(45)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 보강벨트(45)는 벨트(40) 바로 위(directly on)에 배치될 수 있다. 여기서 '바로 위(directly on)'에 배치된다는 의미는 보강벨트(45)와 벨트(40) 사이에 어떠한 부재도 개재되지 않음을 의미한다.The belt 40 may be disposed inside the tread unit 10 and may control performance such as road surface traction and handling. A reinforcing belt 45 for reinforcing the strength of the belt layer may be provided on the belt 40 . Specifically, the reinforcing belt 45 may be disposed directly on the belt 40 . Here, the meaning of being disposed 'directly on' means that no member is interposed between the reinforcing belt 45 and the belt 40 .

보강벨트(45)의 상층에는 스틸벨트 층간의 분리를 방지하기 위한 보강 캡플라이(capply)와 벨트 쿠션(belt cushion) 등의 구성을 포함할 수 있다.The upper layer of the reinforcing belt 45 may include a reinforcing cap ply and a belt cushion to prevent separation between the steel belt layers.

카카스(50)는 벨트(40) 아래에 배치되어, 타이어의 골격을 이룰 수 있다. 카카스(50)는 트레드부(10)로부터 사이드월부(20)를 거쳐 비드부(30)까지 배치될 수 있다. 특히, 카카스(50)는 비드코어를 감싸서 소정 높이로 다시 올라가는 부위, 즉 턴업(turn-up)부를 포함할 수 있다.The carcass 50 may be disposed under the belt 40 to form the skeleton of the tire. The carcass 50 may be disposed from the tread part 10 to the bead part 30 through the sidewall part 20 . In particular, the carcass 50 may include a portion that wraps the bead core and rises again to a predetermined height, that is, a turn-up portion.

카카스(50)의 내면에는 타이어의 내면을 구성하는 이너라이너(미도시)가 구비되어 타이어 내부의 공기압을 유지할 수 있다.An inner liner (not shown) constituting the inner surface of the tire is provided on the inner surface of the carcass 50 to maintain the air pressure inside the tire.

통전성이 낮고 낮은 회전저항의 특성의 컴파운드로 조합된 타이어에서 우수한 전도성을 부여하기 위해서는 일반적으로 필라멘트 형태의 탄소섬유가 이용될 수 있다. 하지만 상기 필라멘트 형태의 탄소섬유는 모우가 전혀 없기 때문에 압연물에 부착시키기 어려울 수 있다. 또한, 상기 필라멘트 형태의 탄소섬유는 크림프(Crimp) 부여가 안되어 스테이플 섬유(Staple Fiber) 간 마찰력을 기대하기 어려워 방적공정이 사실상 어려울 수 있다.In order to provide excellent conductivity in a tire combined with a compound having low conductivity and low rolling resistance, carbon fiber in the form of a filament may be generally used. However, since the filament-type carbon fiber has no hair, it may be difficult to attach to the rolled product. In addition, since the carbon fiber in the filament form is not provided with a crimp, it is difficult to expect frictional force between staple fibers, so the spinning process may be practically difficult.

한편, 상기 필라멘트 형태의 탄소섬유와 다른 금속도금방적사, 혼방사 등을 타이어에 적용하게 될 경우 특수의 목적을 가지고 별도로 해당 섬유들을 준비해야 해서 제조비용, 시간 측면에서 불리한 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, when the filament-type carbon fiber and other metal-plated spun yarn, blended yarn, etc. are applied to a tire, the fibers must be separately prepared for a special purpose, which may cause disadvantageous problems in terms of manufacturing cost and time.

제1 탄소섬유 방적사(100)는 카카스(50) 및 사이드월 고무(21) 사이에 배치될 수 있다. 제1 탄소섬유 방적사(100)는 카카스(50)의 제1 면을 따라 연장될 수 있다. 상기 제1 면은 카카스(50)의 외측면을 의미할 수 있다. 본 명세서에서 외측면은 트레드부(10)에 거리가 가까운 면을 따라 비드부까지 연장된 면을 의미하고, 내측면은 트레드부(10)에 상대적으로 거리가 먼 면을 따라 비드부까지 연장된 면을 의미한다. 달리 설명하면, 상기 제1 면은 트레드부(10)와 대면하는 면에 해당할 수 있다.The first carbon fiber spun yarn 100 may be disposed between the carcass 50 and the sidewall rubber 21 . The first carbon fiber spun yarn 100 may extend along the first surface of the carcass 50 . The first surface may mean an outer surface of the carcass 50 . In the present specification, the outer surface means a surface extending to the bead portion along a surface that is close to the tread portion 10, and the inner surface extends to the bead portion along a surface that is relatively far from the tread portion 10. means side. In other words, the first surface may correspond to a surface facing the tread 10 .

구체적으로, 제1 탄소섬유 방적사(100)는 카카스(50)의 상반부와 턴업부의 외측면에 배치될 수 있다. 그래서 상기 제1 탄소섬유 방적사(100)는 차량에서 전해져 오는 정전기를 비드부(30)로부터 트레드부(10)까지 효과적으로 이동시켜 지면으로 전달할 수 있다.Specifically, the first carbon fiber spun yarn 100 may be disposed on the upper half of the carcass 50 and the outer surface of the turn-up part. Therefore, the first carbon fiber spun yarn 100 can effectively move the static electricity transmitted from the vehicle from the bead part 30 to the tread part 10 and transfer it to the ground.

제1 탄소섬유 방적사(100)의 전구체는 PAN(Polyacrylonitrile) 섬유 및 Oxi-PAN (Oxidized Polyacrylonitrile) 섬유로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상에 해당할 수 있다. 상기 Oxi-PAN (Oxidized Polyacrylonitrile) 섬유는, 상기 PAN 섬유가 산화된 것이다.The precursor of the first carbon fiber spun yarn 100 may correspond to one or more selected from the group consisting of PAN (Polyacrylonitrile) fibers and Oxi-PAN (Oxidized Polyacrylonitrile) fibers. The Oxi-PAN (Oxidized Polyacrylonitrile) fiber, the PAN fiber is oxidized.

제1 탄소섬유 방적사(100)의 섬도는 면번수로 10's 내지 100's에 해당할 수 있고, 보다 바람직하게는 50's 내지 100's에 해당할 수 있다. 여기서 면번수는 면사의 무게가 1파운드(453g)일 때 840 야드(768m) 길이가 되면 1번수에 해당할 수 있다.The fineness of the first carbon fiber spun yarn 100 may correspond to 10's to 100's, more preferably 50's to 100's, in terms of cotton count. Here, the cotton count may correspond to the number 1 when the length of the cotton yarn is 840 yards (768 m) when the weight of the cotton yarn is 1 pound (453 g).

상기 제1 탄소섬유 방적사(100)의 면번수가 100's를 초과할 경우 섬도가 낮아, 인장 강력이 부족하여 작업성에 불리할 수 있고, 낮은 섬도의 방적사를 제조하기 위해서, 스테이블 피버(staple fiber)의 길이 역시 제한적이기에 제조상 어려움이 있을 수 있다. 면번수가 10's 미만일 경우, 섬도가 지나치게 높아 타이어 내에서 이물질로 작용할 수 있는 부작용과, 불필요하게 사용량이 많아지는 문제가 생길 수 있다.When the cotton count of the first carbon fiber spun yarn 100 exceeds 100's, the fineness is low, and the workability may be disadvantageous due to insufficient tensile strength. Since the length is also limited, there may be difficulties in manufacturing. If the cotton count is less than 10's, the fineness is too high, which may cause a side effect that may act as a foreign substance in the tire, and a problem in that the amount used is unnecessarily increased.

이에 본 발명에 따른 제1 탄소섬유 방적사(100)는 컴파운드 이외의 부분에서 전기전도도를 부여함과 동시에 카카스(50) 및 사이드월 고무(21)의 LRR(Low Rolling Resistance) 성능을 개선시킬 수 있다. Accordingly, the first carbon fiber spun yarn 100 according to the present invention can improve LRR (Low Rolling Resistance) performance of the carcass 50 and the sidewall rubber 21 while imparting electrical conductivity to parts other than the compound. have.

또한, 제1 탄소섬유 방적사(100)는 기존에 카카스에 공기입 부적합 해소를 위해 사용되는 에어 블리드 얀(Air Bleed Yarn)의 적용방식과 동일하게 이루어지므로 추가 설비 개선이 필요하지 않아 비용을 절약할 수 있다. 상기 에어 블리드 얀 적용 방식은 기존의 타이어에서 플라이(ply) 사이의 공기를 제거하기 위한 방식에 해당한다.In addition, since the first carbon fiber spun yarn 100 is made in the same way as the application method of the air bleed yarn that is used to solve the non-suitability of air inlet in the carcass, it does not require additional facility improvement, thereby saving cost. can do. The air bleed yarn application method corresponds to a method for removing air between plies in a conventional tire.

한편, 본 발명에 따른 제1 탄소섬유 방적사(100)는 충분한 표면적과 모우를 갖고 있어 압연물에 부착성이 매우 우수할 수 있다. 또한, 제1 탄소섬유 방적사(100)는 컨주게이션(Conjugation) 구조를 가지고 있기 때문에, 높은 전기전도성을 가질 수 있다. 상기 컨주게이션 구조는 2개 이상의 다중결합이 단일결합을 하나씩 사이에 끼고 존재하며, 이들 결합이 상호작용을 일으키는 현상이다.On the other hand, the first carbon fiber spun yarn 100 according to the present invention has a sufficient surface area and hair, so that it can have very good adhesion to a rolled product. In addition, since the first carbon fiber spun yarn 100 has a conjugation structure, it may have high electrical conductivity. The conjugation structure is a phenomenon in which two or more multiple bonds exist with single bonds interposed therebetween, and these bonds cause interaction.

본 발명에 따른 제1 탄소섬유 방적사(100)는 비드부에서 트레드부까지 래디얼 방향으로 배치되어 효과적인 전도성 통로를 확보할 수 있다. 이로 인해 림(Rim)부에서 트레드부까지의 통전성을 제1 탄소섬유 방적사(100)로 확보할 경우, 사이드월 고무(21)와 카카스(50)의 전기전도도에 관한 요구도가 감소하므로 회전 저항 성능을 개선하기 위해 낮은 Loss Modulus(E'')를 갖는 컴파운드를 적용할 수 있게 된다. 이로써 본 발명에 따른 제1 탄소섬유 방적사(100)를 이용할 경우, 한 성능이 개선되면 다른 성능이 악화되는 트레이드 오프(Trade-Off) 관계인 LRR 성능과 정전기 문제를 동시에 해결할 수 있다. The first carbon fiber spun yarn 100 according to the present invention is disposed in a radial direction from the bead portion to the tread portion to secure an effective conductive path. For this reason, when the conductivity from the rim part to the tread part is ensured with the first carbon fiber spun yarn 100, the requirement for the electrical conductivity of the sidewall rubber 21 and the carcass 50 is reduced, so the rotational resistance In order to improve the performance, it is possible to apply a compound with a low Loss Modulus (E''). Accordingly, when the first carbon fiber spun yarn 100 according to the present invention is used, it is possible to simultaneously solve the problem of LRR performance and static electricity, which is a trade-off relationship in which when one performance is improved, the other performance is deteriorated.

구체적으로, 본 발명에 따른 제1 탄소섬유 방적사(100)를 적용한 타이어는 낮은 회전저항으로 인해 자동차 연비를 개선시킴과 동시에 정전기 문제를 해결할 수 있다.Specifically, the tire to which the first carbon fiber spun yarn 100 according to the present invention is applied can improve fuel efficiency of automobiles due to low rotational resistance and solve the static electricity problem at the same time.

본 발명에 따른 타이어는 1 내지 10개의 제1 탄소섬유 방적사(100)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 타이어의 저항값은 1000V 전압에서 1 kΩ 내지 100MΩ에 해당할 수 있다. The tire according to the present invention may include 1 to 10 first carbon fiber spun yarns 100 . In addition, the resistance value of the tire may correspond to 1 kΩ to 100 MΩ at a voltage of 1000V.

본 발명에 따른 타이어는 승용차용, 트럭용, 고성능 타이어 등의 다양한 형태와 크기의 타이어에 해당할 수 있다.The tire according to the present invention may correspond to tires of various shapes and sizes, such as for passenger cars, trucks, and high-performance tires.

도 2는 몇몇 실시예에 따른 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어의 반단면도이다. 전술한 부분과 중복되는 설명은 간략히 설명하거나 생략한다.2 is a half cross-sectional view of a tire including carbon fiber spun yarn in accordance with some embodiments. Descriptions overlapping with the above will be briefly described or omitted.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 카카스(50)는 제1 면과 대향되는 제2 면을 포함할 수 있다. 제2 탄소섬유 방적사(110)는 상기 제2 면을 따라 연장될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 면은 카카스(50)의 내측면에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the carcass 50 according to the present invention may include a second surface opposite to the first surface. The second carbon fiber spun yarn 110 may extend along the second surface. Specifically, the second surface may correspond to the inner surface of the carcass 50 .

제1 및 제2 탄소섬유 방적사(100, 110)은 제3 면을 따라 비연장될 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 면은 상기 제1 면 및 제2 면을 연결하는 면에 해당할 수 있다. 즉 제3 면은 외측면과 내측면을 연결하는 면에 해당할 수 있다.The first and second carbon fiber spun yarns 100 and 110 may be unextended along the third surface. Specifically, the third surface may correspond to a surface connecting the first surface and the second surface. That is, the third surface may correspond to a surface connecting the outer surface and the inner surface.

본 발명에 따른 타이어의 제조방법은 PAN 섬유를 산화시키는 공정에서 발생하는 Oxi-PAN 섬유를 제공하고, 상기 Oxi-PAN 섬유를 방적하여 탄화 공정을 통해 탄소섬유 방적사를 제공하고, 상기 탄소섬유 방적사는, 카카스를 압연하는 압연 공정 및 상기 카카스를 재단하는 재단 공정 중 하나에서 상기 카카스의 제1면에 부착될 수 있다.The method for manufacturing a tire according to the present invention provides an Oxi-PAN fiber generated in a process of oxidizing a PAN fiber, spinning the Oxi-PAN fiber to provide a carbon fiber spun yarn through a carbonization process, and the carbon fiber spun yarn , may be attached to the first surface of the carcass in one of a rolling process of rolling the carcass and a cutting process of cutting the carcass.

보다 상세하게는 본 발명에 따른 타이어의 제조방법은 상기 Oxi-PAN 섬유를 방적하여 Oxi-PAN 방적사를 형성하고, 상기 OXi-PAN 방적사를 탄화시켜 상기 탄소섬유 방적사를 제공하는 것을 포함한다.More specifically, the method for manufacturing a tire according to the present invention includes spinning the Oxi-PAN fiber to form an Oxi-PAN spun yarn, and carbonizing the OXi-PAN spun yarn to provide the carbon fiber spun yarn.

일반적인 탄소섬유의 제조공정을 살펴보면 하기의 반응식 1처럼 PAN 섬유(PAN Fiber)가 산화과정(Oxidation) 및 탄화과정(Carbonization)을 거쳐 탄소 섬유가 형성될 수 있다. 상기 산화과정은 PAN 섬유를 건식 혹은 습식 등의 방법으로 방사하여 제조한 뒤, 250℃의 온도 및 산소가 존재하는 조건에서 진행될 수 있다. 상기 산화과정은 다음 공정인 탄화공정 또는 흑연화공정에서 PAN 섬유가 연소 혹은 분해되지 않고 탄소섬유가 될 수 있도록, PAN 섬유를 안정화시키는 공정이다. 그 결과, PAN 섬유를 안정화시키게 되면 PAN 섬유는 질소가 포함된 육각고리로 이루어진 Oxi-PAN 섬유로 변환될 수 있다. Looking at the manufacturing process of a general carbon fiber, as shown in Scheme 1 below, a PAN fiber may be subjected to oxidation and carbonization to form a carbon fiber. The oxidation process may be performed by spinning PAN fibers in a dry or wet manner, and then proceeding at a temperature of 250° C. and in the presence of oxygen. The oxidation process is a process of stabilizing PAN fibers so that they become carbon fibers without burning or decomposing in the carbonization process or graphitization process, which is the next process. As a result, when the PAN fiber is stabilized, the PAN fiber can be converted into an Oxi-PAN fiber composed of a hexagonal ring containing nitrogen.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112020117674338-pat00001
Figure 112020117674338-pat00001

구체적으로, Oxi-PAN 섬유는 PAN섬유를 250℃ 부근에서 안정화하는 공정으로 형성되어, 열분해나 연소, 용융이 이루어지지 않는 화학적으로 안정화가 완료된 섬유에 해당할 수 있다. 상기 Oxi-PAN은 일정 구간 공액화가 이루어져 황색의 색상을 가질 수 있고, 일반적인 유기섬유와 같이 유연성(Flexibility)을 가질 수 있다.Specifically, Oxi-PAN fibers are formed by a process of stabilizing PAN fibers at around 250° C., and thus may correspond to chemically stabilized fibers that do not undergo thermal decomposition, combustion, or melting. The Oxi-PAN may have a yellow color by being conjugated in a certain period, and may have flexibility like general organic fibers.

구체적으로, 본 발명에 따른 Oxi-PAN 섬유는 일반적인 탄소섬유 제조 공정에서 진행되는 안정화 공정 및 탄화공정 사이에서 발생하는 Waste Oxi-PAN섬유에 해당할 수 있다. Specifically, the Oxi-PAN fiber according to the present invention may correspond to the Waste Oxi-PAN fiber generated between the stabilization process and the carbonization process performed in the general carbon fiber manufacturing process.

먼저 상기 Waste Oxi-PAN 섬유를 회수하여 면방적이 가능한 길이인 2.5 내지 10cm(센티미터)로 절단하여 일반적인 방적설비를 통하여 Oxi-PAN 방적사를 제조할 수 있다. 상기 Oxi-PAN 방적사를 제조하는 과정은 개섬(Opening), 카딩(Carding), 방적(Spinning)의 순서로 진행되는 단계, 카딩 이후 코밍(combing), 스피닝의 순서로 진행되는 코마사(Comb Yarn) 단계, 오픈 엔드(Open End) 방적을 통한 방적사 제조 단계 및 에어 제트(Air Jet)를 통한 방적사 제조 단계 등의 기존의 방적기술이 이용될 수 있고, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니고 다양한 방적기술이 이용될 수 있다.First, the Waste Oxi-PAN fibers are recovered and cut into 2.5 to 10 cm (centimeters), which is a length capable of cotton spinning, to produce Oxi-PAN spun yarn through a general spinning facility. The process of manufacturing the Oxi-PAN spun yarn proceeds in the order of opening, carding, and spinning, and after carding, combing and spinning in the order of Comb Yarn. , Existing spinning techniques such as a spun yarn manufacturing step through an open end spinning and a spun yarn manufacturing step through an air jet may be used, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto, and various spinning techniques technology may be used.

따라서, 본 발명에 따른 Oxi-PAN 방적사는 Waste Oxi-PAN 섬유를 회수 및 이용하기 때문에 별도의 추가 설비가 필요하지 않아 제조비용 측면에서 유리할 수 있다.Therefore, since the Oxi-PAN spun yarn according to the present invention recovers and uses Waste Oxi-PAN fibers, additional equipment is not required, which may be advantageous in terms of manufacturing cost.

본 발명에 따른 탄소섬유 방적사는 상기 반응식 1에서 얻어진 Oxi-PAN(Oxidized Polyacrylonitrile) 섬유를 이용하여 형성된 것일 수 있다. 수율은 최소 50% 이상에 해당할 수 있고, 상기 수율에 따라 탄소섬유 방적사의 섬도가 달라질 수 있다. 상기 섬도는 실 굵기의 정도를 의미한다. 상기 Oxi-PAN 방적사가 제조된 이후, 탄화공정이 수행되어야 하기 때문에, 본 발명에 따른 탄소섬유 방적사는 다른 섬유와 혼방을 할 수 없다.The carbon fiber spun yarn according to the present invention may be formed using the Oxi-PAN (Oxidized Polyacrylonitrile) fiber obtained in Scheme 1 above. The yield may correspond to at least 50% or more, and the fineness of the carbon fiber spun yarn may vary according to the yield. The fineness refers to the degree of thread thickness. Since the carbonization process must be performed after the Oxi-PAN spun yarn is manufactured, the carbon fiber spun yarn according to the present invention cannot be blended with other fibers.

한편, 상기 Oxi-PAN 방적사의 섬도는 면번수로 5's 내지 100's에 해당할 수 있다. 상기 Oxi-PAN 방적사의 섬도가 100's를 초과할 경우, 전구체 자체의 섬도가 낮아, 탄화 및 흑연화 공정시 수율에 따라 지나치게 낮은 섬도가 되어, 최소한의 인장 물성 확보가 어려워 가공성의 문제가 발생할 수 있다. 상기 Oxi-PAN 방적사의 섬도가 5's 미만일 경우, 굵은 섬도로 인해, 타이어 내에서 이물질로 작용할 수 있는 문제와, 필요이상의 사용량을 사용하게 되는 비효율적인 문제가 발생할 수 있다.On the other hand, the fineness of the Oxi-PAN spun yarn may correspond to 5's to 100's in terms of cotton count. When the fineness of the Oxi-PAN spun yarn exceeds 100's, the fineness of the precursor itself is low, and the fineness becomes too low depending on the yield during the carbonization and graphitization process. . When the fineness of the Oxi-PAN spun yarn is less than 5's, due to the coarse fineness, a problem that may act as a foreign substance in the tire and an inefficient problem of using an amount more than necessary may occur.

본 발명에 따른 탄소섬유 방적사는 상기 Oxi-PAN 방적사에서 탄화공정을 통해 형성될 수 있고, 상기 탄소섬유 방적사의 섬도는 면번수로 10's 내지 100's에 해당할 수 있다. The carbon fiber spun yarn according to the present invention may be formed through a carbonization process in the Oxi-PAN spun yarn, and the fineness of the carbon fiber spun yarn may correspond to a cotton count of 10's to 100's.

구체적으로, 탄소섬유 방적사(100)는 질소 분위기 하에서, 상기 Oxi-PAN 방적사가 1000 내지 2000℃에서 탄화하여 형성된 것에 해당할 수 있다.Specifically, the carbon fiber spun yarn 100 may correspond to carbonization of the Oxi-PAN spun yarn at 1000 to 2000° C. under a nitrogen atmosphere.

본 발명에 따른 탄소섬유 방적사는 카카스를 압연하는 공정 또는 카카스를 재단하는 공정 중 하나에서 카카스에 부착될 수 있다.The carbon fiber spun yarn according to the present invention may be attached to the carcass in either the process of rolling the carcass or the process of cutting the carcass.

보다 바람직하게는, 상기 탄소섬유 방적사를 카카스에 부착하는 과정은 압연 공정에서 수행되는 것이 바람직하다. 기존의 Air Bleed Yarn을 압연물에 부착하는 설비를 그대로 이용할 수 있기 때문에, 별도의 부착장비 구축이나 별도 공정이 필요치 않게 된다. 예를 들어, 재단공정 및 성형공정에서 부착하게 될 경우, 별도의 추가공정이 발생하게 되어 제조공정 시간의 효율의 문제가 발생할 것이나, 기존의 압연공정에서 적용 중인, Air bleed yarn 부착 설비 및 공정에 투입하게 될 경우, 해당 탄소섬유방적사로 기존의 Air Bleed Yarn을 일부 대체하는 것 만으로 적용이 가능하다.More preferably, the process of attaching the carbon fiber spun yarn to the carcass is preferably performed in a rolling process. Since the existing equipment for attaching the air bleed yarn to the rolled material can be used as it is, there is no need for a separate attachment equipment construction or a separate process. For example, if it is attached in the cutting process and the forming process, a separate additional process will occur, which will cause a problem in the efficiency of the manufacturing process time, but it is applied to the air bleed yarn attachment equipment and process in the existing rolling process. In case of input, it can be applied only by partially replacing the existing Air Bleed Yarn with the corresponding carbon fiber spun yarn.

[제조예][Production Example]

하기 표 1 및 표 2와 같이 타이어 규격 225/45R17, 전도성 섬유 적용 방식은 에어 블리드 얀(Air bleed Yarn) 방식과 동일하게 선정하여 실시예 및 비교예에 따른 타이어를 제조하였다. 상기 타이어는 통상의 타이어의 제조방법에 의해 제조하였다. As shown in Tables 1 and 2 below, the tire standard 225/45R17 and the conductive fiber application method were selected in the same manner as the air bleed yarn method, and tires according to Examples and Comparative Examples were manufactured. The tire was manufactured by a conventional tire manufacturing method.

<비교예1><Comparative Example 1>

비교예 1은 면 재질이 30's인 방적사로 제조된 타이어에 해당한다. 비교예 1에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 현용 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 통전 상태의 현용 컴파운드이다.Comparative Example 1 corresponds to a tire made of a spun yarn having a cotton material of 30's. The carcass compound of the tire according to Comparative Example 1 is a current compound in an unenergized state, and the sidewall compound is a current compound in a energized state.

<비교예2><Comparative Example 2>

비교예 2는 탄소섬유 연속사, 섬유의 굵기 1K 필라멘트로 제조된 타이어에 해당한다. 비교예 2에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이다. 한편, 타이어 1본에 적용되는 섬유 개수는 2개에 해당한다.Comparative Example 2 corresponds to a tire made of continuous carbon fiber yarn and 1K filament having a fiber thickness. The carcass compound of the tire according to Comparative Example 2 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is an LRR compound in an unenergized state. On the other hand, the number of fibers applied to one tire corresponds to two.

<비교예3><Comparative example 3>

비교예 3은 탄소섬유 연속사 20's, 섬유의 굵기 1K 필라멘트로 제조된 타이어에 해당한다. 비교예 3에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 현용 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 LRR 컴파운드이다. 한편, 타이어 1본에 적용되는 섬유 개수는 4개에 해당한다.Comparative Example 3 corresponds to a tire made of continuous carbon fiber yarn 20's and a 1K filament having a fiber thickness. The carcass compound of the tire according to Comparative Example 3 is a current compound in an unenergized state, and the sidewall compound is an LRR compound. On the other hand, the number of fibers applied to one tire corresponds to four.

<비교예4><Comparative Example 4>

비교예 4는 면재질 30's 방적사로 제조된 타이어에 해당한다. 비교예 4에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이다.Comparative Example 4 corresponds to a tire made of cotton 30's spun yarn. The carcass compound of the tire according to Comparative Example 4 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is an LRR compound in an unenergized state.

<비교예5><Comparative Example 5>

비교예 5는 면재질 30's 방적사로 제조된 타이어에 해당한다. 비교예 5에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 통전 상태의 현용 컴파운드이다.Comparative Example 5 corresponds to a tire made of cotton 30's spun yarn. The carcass compound of the tire according to Comparative Example 5 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is a current compound in a energized state.

<비교예6><Comparative Example 6>

비교예 6은 황산구리염 도금된 아크릴 섬유 및 cotton이 6:4로 혼방된 30's섬유로 제조된 타이어에 해당한다. 비교예 6에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 통전 상태의 현용 컴파운드이다. 한편, 타이어 1본에 적용되는 섬유 개수는 10개에 해당한다.Comparative Example 6 corresponds to a tire made of copper sulfate-plated acrylic fiber and 30's fiber in which cotton is mixed in a 6:4 ratio. The carcass compound of the tire according to Comparative Example 6 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is a current compound in a energized state. On the other hand, the number of fibers applied to one tire corresponds to 10.

<비교예7><Comparative Example 7>

비교예 7은 황산구리염 도금된 아크릴 섬유 및 cotton이 6:4로 혼방된 30's섬유로 제조된 타이어에 해당한다. 비교예 7에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이다. 한편 타이어 1본에 적용되는 섬유 개수는 8개에 해당한다.Comparative Example 7 corresponds to a tire made of copper sulfate-plated acrylic fiber and 30's fiber in which cotton is blended in a ratio of 6:4. The carcass compound of the tire according to Comparative Example 7 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is an LRR compound in an unenergized state. Meanwhile, the number of fibers applied to one tire corresponds to eight.

<실시예1><Example 1>

실시예 1은 탄소섬유 방적사 20's로 제조된 타이어에 해당한다. 실시예 1에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이다. 한편, 타이어 1본에 적용되는 섬유 개수는 2개에 해당한다.Example 1 corresponds to a tire made of carbon fiber spun yarn 20's. The carcass compound of the tire according to Example 1 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is an LRR compound in an unenergized state. On the other hand, the number of fibers applied to one tire corresponds to two.

<실시예2><Example 2>

실시예 2는 탄소섬유 방적사 20's로 제조된 타이어에 해당한다. 실시예 2에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이다. 한편, 타이어 1본에 적용되는 섬유 개수는 4개에 해당한다.Example 2 corresponds to a tire made of carbon fiber spun yarn 20's. The carcass compound of the tire according to Example 2 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is an LRR compound in an unenergized state. On the other hand, the number of fibers applied to one tire corresponds to four.

<실시예3><Example 3>

실시예 3은 탄소섬유 방적사 20's로 제조된 타이어에 해당한다. 실시예 3에 따른 타이어의 카카스 컴파운드는 미통전 상태의 LRR 컴파운드이고, 사이드월 컴파운드는 통전 상태의 현용 컴파운드이다. 한편, 타이어 1본에 적용되는 섬유 개수는 2개에 해당한다.Example 3 corresponds to a tire made of carbon fiber spun yarn 20's. The carcass compound of the tire according to Example 3 is an LRR compound in an unenergized state, and the sidewall compound is a current compound in an energized state. On the other hand, the number of fibers applied to one tire corresponds to two.

비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 실시예1Example 1 실시예2Example 2 규격standard 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 적용부위application area Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn 전도성 섬유conductive fiber 면 재질 30's 방적사Cotton material 30's spun yarn 탄소섬유 방적사 20'sCarbon Fiber Yarn 20's 탄소섬유 연속사
20's
carbon fiber continuous yarn
20's
탄소섬유 방적사carbon fiber yarn 탄소섬유 방적사carbon fiber yarn
섬유의 굵기the thickness of the fiber 30's30's 1K1K 1K1K 20's20's 20's20's 카카스 컴파운드carcass compound 현용 컴파운드
(미통전)
current compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
현용 컴파운드(미통전)Current compound (not energized) LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
사이드월 컴파운드sidewall compound 현용 컴파운드(통전)Current compound (energized) LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
타이어 1본에 적용되는 섬유 개수Number of fibers applied to one tire -- 22 44 22 44

비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 비교예7Comparative Example 7 실시예3Example 3 규격standard 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 225/45R17225/45R17 적용부위application area Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn Air bleed YarnAir bleed yarn 전도성 섬유conductive fiber 면재질 방적사cotton yarn 면재질 방적사cotton yarn 황산구리염 도금된 아크릴 섬유 및
Cotton이 6 :4로 혼방된 30’s 섬유
Copper sulfate plated acrylic fiber and
30's fiber with a 6:4 cotton blend
황산구리염 도금된 아크릴 섬유 및 Cotton이 6 : 4로 혼방된 30's 섬유Copper sulfate plated acrylic fiber and Cotton 6: 4 blended 30's fiber 탄소섬유 방적사carbon fiber yarn
섬유의 굵기the thickness of the fiber 30's30's 30's30's 30's30's 30's30's 20's20's 카카스 컴파운드carcass compound LRR컴파운드(미통전)LRR compound (not energized) LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
사이드월 컴파운드sidewall compound LRR컴파운드(미통전)LRR compound (not energized) 현용 컴파운드(통전)Current compound (energized) 현용 컴파운드
(통전)
current compound
(energized)
LRR컴파운드
(미통전)
LRR compound
(not energized)
현용 컴파운드(통전)Current compound (energized)
타이어 1본에 적용되는 섬유 개수Number of fibers applied to one tire -- -- 1010 88 22

[실험예][Experimental example]

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 타이어에 대하여, 1) 전기저항, 2) 압연물상 전도성 섬유 부착성, 3) 내구성, 4) RRc(Rolling Resistance coefficient) 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3 및 표 4에 나타냈다.For the tires manufactured in Examples and Comparative Examples, 1) electrical resistance, 2) conductive fiber adhesion on a rolled object, 3) durability, 4) RRc (Rolling Resistance coefficient) were measured, and the results are shown in Table 3 and Tables below 4 is shown.

각 평가 방법은 다음과 같다.Each evaluation method is as follows.

1) 전기저항1) electrical resistance

전기저항이 작을수록 통전성이 유리함을 알 수 있다. 상기 전기저항은 림에 타이어를 취부한 후, 동판 위에 취부된 림과 타이어 어셈블리를 위치시키고, 림~ 동판(지면) 사이에 1000V 전압을 인가하여 저항을 측정하는 방식을 사용한다.It can be seen that the lower the electrical resistance, the more advantageous the conductivity. The electrical resistance uses a method of measuring the resistance by attaching the tire to the rim, positioning the rim and the tire assembly mounted on the copper plate, and applying a voltage of 1000 V between the rim and the copper plate (ground).

2) 압연물상 전도성 섬유 부착성2) Adhesion of conductive fibers on rolled products

압연공정에서 Air Bleed Yarn 투입 방식으로 부착한 이후, 성형공정까지 After attaching by air bleed yarn input method in the rolling process, until the forming process

압연물 혹은 재단물에서 분리되지 않고 제조가 되는지 확인한다Check if it is manufactured without being separated from the rolled or cut product

3) 내구성(일반내구, 고속내구, Long-Term 내구)3) Durability (general durability, high-speed durability, long-term durability)

일반내구는 FMVSS에서 지정한 시험법인 FMVSS 139 시험표준을 사용하고, 고속내구는 ECE R30 시험기준에 준하여 진행한다. Long-term 내구는 사내 자체 시험기준으로 수행하며, 표준공기압 대비 저압으로 80kph 속도로 1.7m 드럼 주행내구 시험기에서 이상 수행하여 비교한다. For general durability, the FMVSS 139 test standard designated by FMVSS is used, and for high-speed durability, the ECE R30 test standard is used. Long-term durability is performed according to the company's own test standards, and compared to standard air pressure, it is compared by performing abnormally on a 1.7m drum running endurance tester at 80kph speed.

4) RRc (Rolling Resistance coefficient)4) RRc (Rolling Resistance coefficient)

RRc가 낮을수록 회전저항 성능이 우수함을 나타낸다. 상기 RRc는 ISO28580 표준에 의거하여 측정한다.The lower the RRc, the better the rolling resistance performance. The RRc is measured according to the ISO28580 standard.

비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 실시예1Example 1 실시예2Example 2 전기저항(MΩ)Electrical resistance (MΩ) 50.950.9 1One 0.50.5 1One 0.50.5 압연물상 전도성
섬유 부착성
Conductivity on rolled products
fiber adhesion
-- 불리disadvantage 불리disadvantage 양호Good 양호Good
고속내구high-speed durability 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 일반내구general durability 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) Long-term 내구Long-term durability 400hr (OK)400hr (OK) 400hr (OK)400hr (OK) 400hr (OK)400hr (OK) 400hr (OK)400hr (OK) 400hr (OK)400hr (OK) RRcRRc 100100 9595 9696 9595 9595

비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 비교예7Comparative Example 7 실시예3Example 3 전기저항electrical resistance 29.929.9 5050 22 20.120.1 0.10.1 압연물상 전도성
섬유 부착성
Conductivity on rolled products
fiber adhesion
-- -- 양호Good 양호Good 양호Good
고속내구high-speed durability 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 100min (OK)100min (OK) 일반내구general durability 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) 60hr (OK)60hr (OK) Long-term 내구Long-term durability 400hr (OK)400hr (OK) 400hr (OK)400hr (OK) 400hr (OK)400hr (OK) 400hr400hr 400hr400hr RRcRRc 9595 9999 9999 9595 9999

실시예 1 내지 3은 내구성이 유지된 상태로, 탄소섬유 방적사를 타이어 1본에 2 내지 4개 정도만 사용하여도 매우 우수한 전기전도성을 확보할 수 있음과 동시에 회전 저항이 양호함을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 6 및 7은 금속이 도금된 전도성 유기섬유 혼방사를 타이어 1본에 8개씩 사용한 결과로 더 많은 양의 전도성 섬유를 사용하였음에도 통전 성능은 실시예 1 내지 3보다 낮게 나타나고 있다.In Examples 1 to 3, while durability is maintained, it can be confirmed that very good electrical conductivity can be secured and rotational resistance is good even when only 2 to 4 carbon fiber spun yarns are used in one tire. In Comparative Examples 6 and 7, as a result of using metal-plated conductive organic fiber blended yarns in each tire, the conduction performance was lower than in Examples 1 to 3 even though a larger amount of conductive fibers were used.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various different forms, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (11)

트레드부, 비드부 및 사이드월부를 포함하는 타이어의 제조방법으로서,
상기 타이어는,
상기 트레드부 내부에 배치되는 벨트와,
상기 벨트 아래에 배치되고 상기 사이드월부 및 상기 비드부까지 배치되는 카카스를 포함하고,
상기 카카스의 제1 면을 따라 연장되는 제1 탄소섬유 방적사를 포함하고,
상기 타이어의 제조방법은,
PAN 섬유를 산화시키는 공정에서 발생하는 Waste Oxi-PAN 섬유를 2.5 내지 10cm로 절단하고,
상기 절단된 Waste Oxi-PAN 섬유를 방적하고, 탄화 공정을 통해 상기 제1 탄소섬유 방적사를 제공하고,
상기 제1 탄소섬유 방적사는, 상기 카카스를 압연하는 압연 공정에서 상기 카카스의 상기 제1 면에 부착되는 것인,
타이어의 제조방법.
A method of manufacturing a tire including a tread, a bead and a sidewall, the method comprising:
The tire is
a belt disposed inside the tread;
It is disposed under the belt and includes a carcass disposed up to the sidewall part and the bead part,
and a first carbon fiber spun yarn extending along the first surface of the carcass,
The method of manufacturing the tire,
The Waste Oxi-PAN fiber generated in the process of oxidizing the PAN fiber is cut into 2.5 to 10 cm,
Spinning the cut Waste Oxi-PAN fiber, and providing the first carbon fiber spun yarn through a carbonization process,
The first carbon fiber spun yarn will be attached to the first surface of the carcass in a rolling process of rolling the carcass,
A method of manufacturing a tire.
제1항에 있어서,
상기 카카스의 제 1면은 상기 트레드부와 대면하는 면인 타이어의 제조방법.
According to claim 1,
The first surface of the carcass is a surface facing the tread portion.
제1항에 있어서,
상기 카카스는 상기 제1 면과 대향되는 제2 면을 포함하고,
상기 제2 면을 따라 연장되는 제2 탄소섬유 방적사를 더 포함하는 타이어의 제조방법.
The method of claim 1,
The carcass includes a second surface opposite to the first surface,
The method of manufacturing a tire further comprising a second carbon fiber spun yarn extending along the second surface.
제3항에 있어서,
상기 제1 면 및 상기 제2 면을 연결하는 제 3면을 따라, 상기 제1 및 제2 탄소섬유 방적사가 비연장되는 타이어의 제조방법.
4. The method of claim 3,
A method of manufacturing a tire in which the first and second carbon fiber spun yarns are non-extended along a third surface connecting the first surface and the second surface.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 탄소섬유 방적사의 섬도는, 면번수로 10's 내지 100's인 타이어의 제조방법.
The method of claim 1,
The method of manufacturing a tire, wherein the fineness of the first carbon fiber spun yarn is 10's to 100's in cotton count.
제1항에 있어서,
상기 타이어는, 1 내지 10개의 상기 제1 탄소섬유 방적사를 포함하는 타이어의 제조방법.
The method of claim 1,
The tire is a method of manufacturing a tire including 1 to 10 of the first carbon fiber spun yarn.
제1항에 있어서,
상기 타이어의 저항값은, 1000V 전압에서 1 kΩ 내지 100MΩ인 타이어의 제조방법.
The method of claim 1,
The tire has a resistance value of 1 kΩ to 100 MΩ at a voltage of 1000V.
삭제delete 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5841551B2 (en) * 2013-01-09 2016-01-13 住友ゴム工業株式会社 Pneumatic tire
JP2019112047A (en) * 2017-12-22 2019-07-11 ハンコック タイヤ カンパニー リミテッド Sheet, method for manufacturing the same, and tire comprising the same

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