KR19980070458A - 전도성 고무 스트립을 포함하는 실리카 보강된 고무 트레드를갖는 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 (ⅰ) 노면-접촉되도록 설계되고 비교적 높은 전기 저항 고무 조성물로 구성된 트레드, (ⅱ) 이러한 트레드의 둘레 측방향 신장부인, 비교적 낮은 전기 저항 고무 조성물로 구성된 날개부 및 (ⅲ) 트레드의 표면부상에 위치되어 상기 트레드와 트레드 날개부 사이의 계면으로 신장되는 비교적 낮은 전기 저항 고무 조성물의, 종종 트레드 스트립(strip) 또는 검(gum) 스트립으로서 언급될 수 있는 얇은 스트립으로 구성된 트레드를 갖는 고무 타이어에 관한 것이다.

한편, 본 발명은 상기 트레드가 실리카를 사용하여 정량적으로 보강된 고무 타이어에 관한 것이다.

Description

전도성 고무 스트립을 포함하는 실리카 보강된 고무 트레드를 갖는 타이어

본 발명은, 일반적으로, (ⅰ) 노면-접촉되도록 설계되고 비교적 높은 전기 저항 고무 조성물로 구성된 트레드 및 (ⅱ) 상기 트레드의 둘레 측방향 신장부인, 비교적 낮은 전기 저항 고무 조성물로 구성된 날개부로 구성된 트레드를 갖는 고무 타이어에 관한 것이다. 따라서, 트레드의 노면-접촉부는 트레드 날개부와 상이한 조성 및 전기적 특성을 갖는다.

한편, 본 발명은 카본블랙 보강된 카커스를 갖는 고무 타이어에 관한 것으로, 상기 트레드는 카본블랙 최소량과 실리카로 정량적으로 보강되고, 상기 날개부는 카본블랙 보강재 30 phr 이상을 함유한다.

공기 고무 타이어는 통상적으로 각종 고무의 블렌드(일반적으로, 황 경화가능한 또는 경우에 따라 황 경화된 디엔계 탄성중합체임)인 고무 트레드로 제조된다. 트레드 부분을 포함하는 타이어 고무는 일반적으로 카본블랙 보강 충진제 및 종종 실리카로 보강된다.

본 발명의 배경에 있어서, 고무 타이어의 트레드는 종종 캡/기저부 구조로 제조되는 것으로 간주되고, 여기서 트레드의 외부는 캡이고 트레드 캡과 지지 타이어 카커스 사이에 있는 트레드의 하부가 그 기저부이다. 트레드 캡은 통상적으로 노면-접촉하도록 설계되고 따라서, 관련된 특성을 갖고, 트레드 기저부는 일반적으로 타이어 카커스를 덮고 있으며 통상적으로 캡을 지지하며, 따라서 노면-접촉되지 않도록 설계된다. 이러한 캡/기저부 구조는 당해 기술분야의 숙련인들에게 잘 공지되어 있다.

또한, 본 발명의 배경에 있어서, 트레드 캡은, 있더라도 최소량의 카본블랙과 실리카로 실질적으로 보강되고 아래에 있는 트레드 기재부는 카본블랙으로 실질적으로 보강되어 있는, 캡/기저부 구조의 트레드가 제공될 수 있다고 이해된다.

또한, 본 발명의 배경에 있어서, 캡/기저부 구조의 경우 타이어 트레드, 또는 종종 트레드 기저부는 트레드의 양 측면상에 측방향 날개부(여기서, 트레드의 일부, 또는 경우에 따라 트레드 기저부는 바깥쪽으로 신장되어 타이어 카커스의 타이어 측벽의 외면부를 덮을 수 있다)를 가질 수 있다고 생각된다.

상기 논의한 본 발명을 위해, 트레드의 노면-접촉부는 트레드 날개부와는 상이한 조성 및 전기적 특성을 가진다.

본 발명의 배경기술을 고려하여, 타이어는 원주형 트레드 및 이를 위한 지지용 카커스로 구성된다고 볼 수 있다. 카커스는 카본블랙 보강된 고무 측벽[비록 측벽의 외면부가 적절한 안료(예: 백색 이산화티탄)로 착색되어 카본블랙을 함유하지 않더라도], 비드(beads), 정점, 내부 라이너 및 지지용 카커스 플라이(ply)(직물 보강된 플라이를 포함한다)를 포함하는(단, 여기에 한정되는 것은 아님) 비교적 통상적인 부재로 구성된다고 볼 수 있다. 타이어의 어깨부는 그 측벽이 그 트레드와 만나는 타이어 부분이라고 간주된다. 어깨부는 통상적으로 경계의 뚜렷한 선이 아니라 그 실제 부분은 타이어마다 다소 다를 수 있다. 카커스의 비드 부분은, 일반적으로 카본블랙 보강된 고무중에 싸여 있고 금속 림(rim)(림 위에 타이어 자체가 장착되어 차량, 특히 차량 휠상에 고정되도록 통상적으로 응용되는 타이어/림 조립체를 형성한다)과 접촉하도록 설계된, 비교적 신장가능하지 않은 와이어 다발로 구성된다. 림은 일반적으로 강 또는 알루미늄, 또는 이들의 합금이고, 금속이 전기 유동에 대해 매우 낮은 저항을 갖는 것을 간주되기 때문에 전기 전도성이다. 본원에서 금속 림에 대해 사용된 금속이란 용어는 당해 기술분야의 숙련인들에게 이해되듯이 전기 전도성 금속, 예를 들면 상기 강 및 알루미늄 림을 의미하고자 하는 것이다.

카본블랙 보강된다는 용어는, 카본블랙 보강된 타이어 카커스 고무의 고무 성분이 통상적으로 25 phr 이상, 통상적으로 35 phr 이상의, 정량적인 양의 카본블랙 보강재 및 있더라도 최소량의 실리카를 카본블랙대 실리카의 중량비가 5/1 이상이 되도록 함유하는 것을 의미한다.

몇몇 타이어 구조에 있어서, 카본블랙 보강된 고무 성분, 예를 들면 종종 치퍼(chipper) 및 체이퍼(chafer)로서 공지된 성분이 비드 영역 또는 타이어 구조 대역에 위치되어 금속 림에 대해 비드 성분을 완충하는 것을 보조할 수 있다. 문맥상, 타이어 카커스중 상기 비드 성분에 대해 다른 지시가 없으면, 다른 관련된 고무 성분을 포함함으로써 타이어 카커스의 일부로 하고자 한다.

실제로는, 당해 기술분야의 숙련인들에게 공지된 바와 같이, 종종 공기 타이어로서 언급될 수 있는 타이어를 금속 림상에 장착하고 공기 압력을 금속 림 및 공기 타이어 카커스에 의해 둘러싸인 빈 부분에 가한다.

상기 언급한 구성 부재, 또는 공기 타이어 및 타이어 카커스의 구성요소, 뿐만 아니라 타이어/림 조립체는 타이어 기술의 숙련인들에게 또한 잘 공지되어 있다.

자체 혼합되지 않는 고무는 일반적으로, 실질적으로 전기 절연체로서 또는 달리 말하면 전기 전도성이 다소 열등한 것으로서 간주된다는 것을 이해하는 것이 중요하다.

카본블랙 보강된 고무 차량용 타이어는 전기 유동에 일정한 저항을 제공하면서도 카본블랙 보강재 없는 고무보다 상당히 높은 전기 전도성을 갖거나 전기 유동에 대한 더 낮은 저항을 갖는다.

본원에서, 통상적으로, 노면을 주행하도록 되어 있는 차량상에 장착된 타이어/림 조립체의 경우, 연속적인 비교적 낮은 전기 저항 경로가 타이어/휠(타이어/림) 조립체의 전기 전도성 금속 림과 외부 타이어 트레드 사이에서, 이어서 노면-접촉 트레드 구성요소를 포함하는 타이어의 카본블랙 보강된 고무를 경유하여 노면까지 생성된다는 것이 고려된다.

이러한 방식으로, 본원에서 회전 휠 및 관련된 타이어/림 조립체가 노면을 거쳐 주행함에 따라 이동 차량의 구성요소에 의해 또는 이동 차량 안에서 전위 생성될 수 있는 포텐셜 전기 에너지는 통상적으로 차량상의 타이어/림 조립체중 림으로부터 노면까지, 타이어 카커스 및 트레드의 카본블랙 보강된 고무 경로, 또는 캡/기저부 구조의 트레드의 트레드 캡(경우에 따라, 이러한 트레드 또는 트레드 캡은 통상적으로 노면-접촉되는 타이어의 외부 고무 표면이다)을 경유하여 분산된다고 간주된다.

따라서, 본원에서 타이어 카커스의 카본블랙 보강된 고무 및 연결된 트레드는 통상적으로 충분히 낮은 전기 저항 경로를 제공하여 포텐셜 전기 에너지를 분산시키고, 이로써 정적 전기 전하가 노면을 가로질러 주행하는 차량상에서 회전 타이어의 역학 조건하에 증강 및/또는 촉진되지 않도록 이를 지연시키거나 제거한다.

선택적으로, 실행시, 노면-접촉되도록 설계된 외부 고무 트레드를 갖고 실리카로 정량적으로 보강되고 따라서 카본블랙을 최소량, 예를 들면, 15 phr 이하만을 함유하는 카본블랙 보강된 고무 타이어가 종종 제조될 수 있다.

실리카 보강된 트레드 자체는 있더라도 단지 최소량의 카본블랙을 함유하고, 실질적으로 높은 전기 저항을 10,000 ㏁ 이상, 종종 20,000 ㏁ 이상의 차수로 가질 수 있고, 따라서 이러한 트레드가 타이어 카커스와 노면 사이에 소정의 전기 절연 효과를 생성한다. 이러한 타이어 구조는 타이어로부터 노면까지, 및 특히 타이어/림 조립체의 금속 림으로부터 타이어 트레드의 외면까지 및 이어서 노면까지 정적 전기를 분산시키기에는 실질적으로 적은 경향을 가지며, 이러한 경향은 이동 차량상에서 타이어의 회전 동적 조건에 의해 발생될 수 있다. 따라서, 정적 전기에 있어서 포텐셜 증대 또는 증가는 실리카 보강된 트레드를 갖는 이러한 타이어 구조에서 카본블랙 보강된 트레드를 갖는 유사한 타이어에 비해 더욱 높은 것으로 생각된다.

따라서, 타이어 비드 부분과 이러한 정량적인 실리카 보강된 고무 트레드 및 있더라도 최소량의 카본블랙 보강재를 갖는 타이어용 트레드 외면 사이에 비교적 낮은 전기 저항의 적절한 경로를 제공하는 것이 바람직하다.

돌출부와 오목부의 결합으로 통상적으로 구성된 타이어 트레드에 있어서, 카본블랙 보강된 외부 캡층을 타이어의 카본블랙 보강된 고무 부분에 더욱 완전히 연결하기 위해, 오목부가 카본블랙 보강된 트레드 날개부, 또는 측벽과 트레드가 만나는 타이어의 영역인 타이어의 고무 어깨부와 직접 또는 간접으로도 연결되는 것이 바람직하다.

실행시, 고무 외부 트레드 스트립 층(들)은, 계면의 적어도 일부로 신장되고, 종종 바람직하게는 상기 트레드와 하나 이상의 상기 날개부 사이의 계면의 전체 길이에 걸쳐서,

(ⅰ) 정량적인 양의 카본블랙을 함유하고 상기 조건하에 전기 에너지의 분산을 보조하기 위해 비교적 낮은 전기 저항을 갖고,

(ⅱ) 트레드, 및 요철 구조의 타이어 트레드 구성중 오목부의 벽과 일체를 이루기 위해, 단일 다이를 통해 공압출되고 이어서 고무 타이어 트레드 및 연결된 날개부와 공가황되며,

(ⅲ) 트레드의 성질에 식별가능하게 영향을 미치지 않도록 비교적 얇고,

(ⅳ) 요철 구조의 트레드중 돌출부의 벽상에 층의 단면이 노면에 대해 적당히 낮은 전기 저항을 나타낼 수 있을 정도로는 충분히 두꺼워서 카본블랙의 선택을 예외적으로 낮은 전기 저항을 갖는 카본블랙에 한정할 필요가 없는 것이 바람직하다.

실제로, 타이어 트레드 돌출부의 외면중 외부 캡 고무 조성물이 타이어 사용중에 마모되어 없어져서 돌출부 벽상에 외부 캡층의 단면 또는 두께가 트레드로부터 노면까지의 비교적 낮은 전기 저항의 경로를 나타내는 것을 좌우한다고 생각된다.

본원에서, 실리카로 정량적으로 보강된, 정량적으로 실리카 보강된 고무 등의 용어는 일반적으로 노면-접촉하도록 된 타이어 트레드와 관련지어 사용할 수 있고, 이는 트레드 캡/기저부 구조중 트레드 캡일 수 있으며, 이는 실리카 약 30 내지 약 100 phr, 종종 바람직하게는 약 30 내지 약 90 phr일 수 있고, 이는 또한 선택적으로 약 20 phr 이하로 존재하는 카본블랙을 함유할 수 있다. 종종 실리카대 카본블랙의 비율은 2/1 이상 및 종종 10/1 이상일 수 있다.

본원에서 사용된 phr 이란 용어는, 통상적인 실행에 따르면, 각각 물질의 중량부/고무 100중량부로서 언급된다. 본원 내용에 있어서, 고무 및 탄성중합체는 혼용가능하다.

본원 내용에 있어서, 가황된 또는 가황가능한이란 용어는 경우에 따라, 경화된 및 경화가능한이란 용어와 혼용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 공기 타이어는 두 개의 이격된 개별적인 비드 부분중 하나에 각각 연결된 두 개의 개별적인 측벽을 갖는 카본블랙 보강된 고무 카커스에 의해 지지되는 요철 구조의 원주형 고무 트레드를 가지는 것으로서, 상기 트레드는

(ⅰ) 노면-접촉되도록 설계된 트레드 캡, (ⅱ) 트레드 캡 아래에 있는 트레드 기저부, (ⅲ) 각각의 트레드 날개부가 상기 트레드의 둘레 가장자리의 측방향 신장부인, 두 개의 개별적인 트레드 날개부 및 (ⅳ) 각각의 개별적인 트레드 스트립이 각각의 상기 트레드 날개부에 인접한 상기 트레드의 표면부의 일부이고 하나 이상의 트레드 돌출부에 인접한 하나 이상의 트레드 오목부의 적어도 일부분을 포함하는, 두 개의 원주형 얇은 외부 트레드 스트립으로 구성되고;

각각의 트레드 스트립은 상기 트레드 날개부를 덮지 않고 상기 비드 부분으로 신장되지 않으면서, 트레드와 트레드 날개부 사이의 계면의 적어도 일부분으로 신장되어 이를 포함하고;

상기 트레드 날개부는 각각 개별적으로 타이어 카커스의 측벽의 외면부와 접촉하고 이에 걸쳐 신장되고;

상기 트레드 캡은 침강 실리카 약 30 내지 약 100 phr, 및 선택적으로 카본블랙 약 20 phr 이하를 함유하는 고무 조성물이고;

상기 트레드 스트립, 트레드 날개부 및 트레드 기저부는 카본블랙 약 25 내지 약 100 phr를 함유하는 고무 조성물이다.

기대되는 본 발명의 한가지 양태에 있어서, 상기 트레드 캡은 침강 실리카 약 30 내지 약 100 phr, 선택적으로 약 40 내지 약 90 phr 및 선택적으로 카본블랙의 약 20 phr 이하를 함유하고, 여기서 상기 얇은 트레드 스트립은 약 30 내지 약 1000 ㎡g의 BET 값을 갖는 카본블랙 약 25 내지 약 100 phr을 함유한다.

한가지 양태에서, 종종 타이어 트레드에 있어서, 카본블랙이 사용된다면, 실리카대 카본블랙의 중량비는, 약 1/1 이상, 종종 2/1 이상 및 선택적으로 10/1 이상이 바람직하다.

이러한 타이어는 가황되고, 이로써 상기 얇은 트레드 스트립은 상기 트레드 캡 및 날개부와 공가황되어 일체가 되며, 여기서 상기 트레드는 요철 구조를 갖는다.

본 발명의 한가지 실시양태에 있어서, 이러한 타이어에서는 상기 얇은 트레드 스트립은 노면-접촉되도록 설계된 외부 트레드 표면의 각 면의 둘레 외면을 원주를 따라 덮고 트레드의 총 외면 미만을 덮는다. 예를 들면, 이러한 얇은 트레드 스트립은 트레드의 외면의 10 또는 20% 이상 및 80% 미만을 덮을 수 있다.

본 발명의 선택적인 양태로서, 타이어 트레드는 상기 트레드 캡, 트레드 날개부 및 트레드 스트립으로 구성된다. 실행시, 트레드 캡, 트레드 날개부 및 상기 트레드 스트립은 약 80 내지 약 150℃의 온도에서 동일한 단일 다이를 통한 개별적인 고무 조성물의 동시 삼압출에 의해 단일 구성요소로서 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시양태에 있어서, 타이어 트레드는 상기 트레드 캡, 트레드 날개부, 트레드 기저부, 및 트레드 스트립으로 구성되고, 여기서 상기 트레드 스트립 및 트레드 날개부는 단일 일체형 고무 조성물이다. 실행시, 트레드 캡, 트레드 날개, 트레드 기저부, 및 상기 트레드 스트립은 단일 구성요소로서 형성될 수 있고, 여기서 상기 트레드 날개부 및 트레드 기저부는 약 80 내지 약 150℃의 온도에서 동일한 단일 다이를 통한 개별적인 고무 조성물의 동시 삼압출에 의한 단일 일체형 고무 조성물이다.

본 발명의 추가의 실시양태에 있어서, 타이어는 상기 트레드 캡, 트레드 날개부, 트레드 기저부, 및 트레드 스트립으로 구성되고, 여기서 상기 트레드 스트립 및 트레드 기저부는 단일 일체형 고무 조성물이다. 실행시, 트레드 캡, 트레드 날개부, 트레드 기저부, 및 상기 트레드 스트립은 단일 구성요소로서 형성되고, 여기서 상기 트레드 스트립 및 트레드 기저부는 약 80 내지 약 150℃의 온도에서 동일한 단일 다이를 통한 개별적인 고무 조성물의 동시 삼압출에 의한 단일 일체형 조성물이다.

실행시, 상기 트레드 적층물, 공압출 또는 삼압출은 약 80 내지 약 150℃, 더욱 바람직하게는 약 100 내지 약 140℃의 온도에서 수행된다.

상기 얇은 외부 트레드 스트립은 이들이 단일 다이를 통해 공압출되어 제조된 후 트레드 구성요소와 공가황된다는 점에서 트레드와 일체로 간주된다. 따라서, 얇은 트레드 스트립은 비교적 차가운 트레드를 용매계 고무 조성물로 피복함으로써 또는 비교적 차가운 예비-압출된 또는 예비-사출성형된 고무 스트립을 비교적 차가운 타이어 트레드에, 특히 약 50℃ 미만의 온도에서 도포하고 조립체를 공압출함으로써 형성된 간단한 적층물이 아니다.

상기 얇은, 외부 트레드 스트립을 트레드 캡/기저부 구조로 트레드의 캡 및 기저부와 동일한 단일 다이를 통해 공압출시켜 형성하는 것은 본원에서 용매계 고무 피복을 간단히 도포하거나 또는 예비-사출성형된 개별적인 트레드 구성요소를 트레드 캡상에 도포하는 것보다 상당히 유리한 것으로 간주되며, 그 이유는 (ⅰ) 본원에서 적층물의 구성요소의 접착력이, 이들이 생성되어 그 고온, 비가황 상태에서 압출 적층물을 형성하기 때문에 더 우수하다고 간주된다는 점, (ⅱ) 더 우수한 공가황이 본원에서 발생하는 것으로 간주된다는 점 및 (ⅲ) 노출된 표면 오염의 가능성이 감소되거나 제거된다는 점이다.

공압출, 삼압출이란 용어는 고무 구성요소가 동일한 단일 다이를 통해 압출되고 단지 별도로 압출되지 않으며, 함께 연결된다는 것을 의미하고자 하는 것이다.

바람직하게는, 특허청구범위의 타이어는 상기 트레드 캡이 20,000 ㏁ 이상의 전기 저항을 갖고, 상기 원주형 얇은 트레드 스트립을 갖는 타이어는 테스트 GT-L(Test GT-L)에 따라 측정시, 상기 트레드 캡의 표면상의 상기 트레드 스트립으로부터 상기 타이어 비드 부분까지 100 ㏁ 미만의 전기 저항(여기서 상기 트레드 스트립은 약 0.005 내지 약 0.08 ㎝의 두께를 갖는다)을 가짐을 특징으로 한다.

이러한 타이어는 가황되고 이로써 상기 얇은 트레드 스트립은 상기 트레드 캡 및 또한 상기 트레드 날개부와 공가황되고 이로써 일체가 된다.

실행시, 테스트 GT-L에 따라 측정시, 20,000 ㏁보다 큰 전기 저항을 갖는 트레드 캡을 갖는 상기 타이어의 경우, 약 100 ㏁ 미만의 전기 경로가, 타이어 트레드의 표면상 트레드 스트립으로부터 및 상기 트레드와 트레드 날개부 사이의 계면 안에서, 상기 트레드 날개부를 통해 상기 타이어 측벽까지, 이어서 상기 트레드 측벽을 통해 상기 트레드 비드 부분까지 제공된다.

언급한 트레드 구성요소, 즉 트레드, 트레드 캡, 트레드 기저부 및 종종 소형 날개부로서 언급되는 날개부는, 당해 기술분야의 숙련인들에게 잘 공지된 트레드 구성요소이다. 명백히 하게 위해, 첨부된 도면을 참조로 한다.

본 발명의 한가지 실시양태에 있어서, 카본블랙, 특히 상기 얇은 외부 트레드 층용 카본블랙은 실용면에서 즉, 카본블랙을 함유하는 고무 조성물용으로 적절하게 전기적으로 전도성이어서 전기 에너지가 발생함에 따라 전기 에너지를 적절히 분산시키기 위해 적절한 전기 저항을 갖는 것이 바람직하다. 본원에서 타이어의 전기 저항은 이후 실시예 1에서 기술할 테스트 GT-L에 의해 측정된 바에 따라 약 최대 100 ㏁ 이상이면 안된다고 간주된다.

본 발명에 사용할 수 있는 적절한 카본블랙은 약 30 내지 약 1000 ㎡/g의 BET에 의해 표현되는 충분한 표면적을 갖는 카본블랙이다. 타이어 트레드 보강재 용도로 사용된 대부분의 카본블랙은 일반적으로 이러한 범위 안의 BET 값을 갖는 것으로 이해된다. 카본블랙용 BET 표면적 값 및 측정 방법은 당해 기술분야의 숙련인들에게 잘 공지되어 있다.

또한 본 발명에 따르면, 타이어는 황 가황된 카본블랙 보강 탄성중합체와, 이와 함께 공가황된 상기 공압출 트레드 스트립을 갖는 외부 원주형 실리카 보강된 트레드로 구성된다.

생성된 타이어 조립체는 적절한 금형 안에서 성형되고 황 경화되어 요철 구조의 트레드를 갖는 가황된 타이어를 형성한다.

여기에 한정되는 것은 아니지만, 많은 황 가황가능한 탄성중합체 및 이의 혼합물이 각종 타이어 부재의 구조로 사용될 수 있다.

기대되는 탄성중합체는 공액 디엔 탄화수소의 단독중합체 및 공중합체 및 공액 디엔 및 방향족 비닐 화합물(예: 스티렌 및 알파메틸스티렌)의 공중합체이다. 각종 디엔의 대표적인 예는 예를 들면 이소프렌 및 부타디엔이다.

각종 탄성중합체의 대표적인 예는 예를 들면 시스 1,4-폴리이소프렌(천연 및 합성), 시스-1,4-폴리부타디엔, 에멀젼 중합 및 유기 용액 중합으로 제조된 스티렌/부타디엔 공중합체, 이소프렌/부타디엔 공중합체, 3,4-폴리이소프렌, 약 30 내지 약 70% 비닐 함량을 갖는 중간 비닐 폴리부타디엔 및 스티렌/이소프렌/부타디엔 삼원공중합체이다.

이어서 타이어는 공압출된 트레드를 고무 타이어 카커스상에 조립함으로써 구성된다. 이러한 구조 및 조립 공정(building process)은 당해 기술분야의 숙련인들에게 잘 공지되어 있다.

타이어 조립체는 승온 조건, 예를 들면 약 140 내지 180℃에서 적절한 금형 안에서 가황된다.

실리카 보강된 타이어 트레드와 비교해 볼 때, 공가황되고 카본블랙 보강된 얇은 외부 트레드 스트립은 타이어 트레드 표면으로부터 트레드와 상기 날개부 사이의 계면으로의 비교적 낮은 전기 저항 경로를 제공하고, 따라서 노면 및 타이어 비드 부분 및 이어서 타이어가 고정될 수 있는 차량용 휠의 금속 림 사이의 정적 전기의 분산 경로를 제공한다.

작동중 타이어 트레드가 마모되어 타이어 트레드 돌출부의 표면상의 고무 트레드 스트립이 마모된 후, 정적 전기의 분산 경로는 트레드 캡의 오목부(또는 돌출부)의 벽상에서 트레드 스트립 부분에 의해 유지된다.

본 발명을 더욱 잘 이해하기 위해 도면을 첨부하지만, 이러한 도면에 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.

도 1 내지 도 3은 몇몇 구조의 압출 비가황 트레드의 단면도이다.

도 4는 비가황 타이어의 일부 단면 투시도이다.

도 5는 트레드 대역에서 성형되고 가황된 타이어의 일부 단면도로서, 트레드의 융기된 요철 구조가 묘사되어 있다.

도 6은 트레드의 요철 구조를 나타내는 성형되고 가황된 타이어의 일부 단면 투시도이다.

도 7은 타이어 트레드 돌출부의 외부가 마모되거나, 또는 연마에 의해 마멸되어 없어짐을 묘사하는 것을 제외하고는 도 6과 유사하다.

도면을 참조로 하자면, 도 1에서 비가황된 고무 트레드 구조물(1)의 공압출부(동일한 다이를 통한 세 개의 개별적인 고무 조성물의 동시 공압출 제품)의 단면이, 타이어를 조립한 후 및 타이어를 적절한 금형 안에서 성형 및 가황할 때, (ⅰ) 통상적으로 노면-접촉되는 실리카 보강된 고무 조성물의 트레드, 또는 트레드 캡(8), (ⅱ) 카본블랙 보강된 고무 조성물의 트레드 날개부(10) 및 (ⅲ) 트레드의 표면부 안에 끼워져서 트레드 표면의 일부가 되는 카본블랙 보강된 고무 조성물의 얇은 트레드 스트립(9)으로 구성되는 구성요소를 갖고;

얇은 스트립(9)은 상기 트레드, 트레드 캡(8)과 트레드 날개부(10) 사이의 계면으로 신장되어 여기에 포함되고, 또한 트레드 기저부(7)는 적층되어 상기 트레드 캡을 지지하고 트레드 캡(8), 트레드 날개부(10) 및 상기 스트립(9)과 공압출되지 않는 타이어 트레드 구성요소로서 제공된다는 것을 나타낸다.

도 2에서는, 비가황된 고무 트레드 구조물(1)의 삼압출부(동일한 다이를 통한 세가지 고무 조성물의 동시 공압출 제품)의 단면이, 타이어를 조립한 후 및 타이어를 적절한 금형 안에서 성형 및 가황할 때, (ⅰ) 통상적으로 노면-접촉되는 실리카 보강된 고무 조성물의 트레드, 또는 트레드 캡(8), (ⅱ) 카본블랙 보강된 고무 조성물의 트레드 기저부(7)의 일체부인 트레드 날개부(10) 및 (ⅲ) 트레드의 표면부 안에 끼워져서 트레드 표면의 일부가 되는 카본블랙 보강된 고무 조성물의 얇은 트레드 스트립(9)으로 구성되는 구성요소를 갖고;

얇은 스트립(9)은 상기 트레드, 트레드 캡(8)과 트레드 날개부(10) 사이의 계면으로 신장되어 여기에 포함된다는 것을 나타낸다. 여기서, 트레드 날개부(10) 및 트레드 기저부(7)는 일체형 구성 및 고무 조성물이다.

도 3에서는, 비가황된 고무 트레드 구조물(1)의 삼압출부(동일한 다이를 통한 세가지 타이어 트레드 구성요소의 동시 공압출 제품)의 단면이, 타이어를 조립한 후 및 타이어를 적절한 금형 안에서 성형 및 가황할 때, (ⅰ) 통상적으로 노면-접촉되는 실리카 보강된 고무 조성물의 트레드, 또는 트레드 캡(8), (ⅱ) 카본블랙 보강된 고무 조성물의 트레드 날개부(10), 트레드 기저부(7), (ⅲ) 상기 트레드 캡(8) 아래에 있고 카본블랙 보강된 고무 조성물로 구성된 트레드 기저부(7) 및 (ⅳ) 트레드의 표면부 안에 끼워져서 트레드 표면의 일부가 되는 카본블랙 보강된 고무 조성물의 얇은 트레드 스트립(9)으로 구성되는 구성요소를 갖고;

얇은 스트립(9)은 상기 트레드 캡(8)과 상기 트레드 날개부(10) 사이의 계면으로 신장되어 여기에 포함되고, 또한 상기 트레드 기저부(7)로 신장된다는 것을 나타낸다. 여기서, 트레드 기저부(7) 및 트레드 스트립(9)은 일체형 구조이고 고무 조성물이다.

지시된 바와 같이, 트레드 구조물의 각종 구성요소가 동일한 단일 다이를 통해 복합 압출기중에 함께 압출되어 트레드 구조물을 형성한다. 이러한 압출 공정은 당해 기술분야의 숙련인들에게 잘 공지되어 있다.

스트립(9)이 매우 얇다는 것, 예를 들면 약 0.05 ㎝ 이하 두께라는 것이 중요하다. 한가지 양태에서, 스트립은 트레드 캡의 노면-접촉되는 표면, 또는 외면안에 끼워져서 트레드 캡의 표면이 그의 상부에 융기된 부분을 나타내는 스트립 없는 연속 완만 곡선을 나타내도록 한다.

또한, 도 1 내지 도 3은 스트립(9)이 트레드(8)가 스트립(9)을 통해 트레드 날개부(10)와 연결되는 대역 안에서 트레드 표면의 외부 둘레부로만, 즉 트레드 표면의 약 30% 미만으로 신장되어, 노면-접촉되는 트레드 캡의 주요부가 노출된 상태로 남아 있는 본 발명의 바람직한 양태를 나타낸다.

도 4는 비드 부분(13), 타이어 측벽(12), 상기 트레드 캡(8)을 갖는 타이어 트레드와 지지용 카커스(12), 트레드 날개부(10), 및 트레드 표면의 둘레부에 끼워져서 트레드 캡(8)과 트레드 날개부(10) 사이의 계면으로 신장되어 포함되는 상기 얇은 스트립(9)과 트레드 기저부(7)를 포함하는 비가황된 타이어 구조물의 일부를 나타낸다.

도 5는 성형되고 가황되어 트레드 돌출부(14)와 트레드 오목부(15)를 형성한 후의 타이어 트레드의 단면부를 나타낸다. 부수적인 아래에 있는 트레드 벨트(16) 및 타이어 카커스 라이너(17) 또한 도시되어 있다. 상기 스트립(9)은 타이어 트레드 캡(8)의 표면의 일체부로서, 하나 이상의 돌출부(14)를 가로질러 하나의 오목부(15)의 적어도 일부분으로 신장되도록 도시되어 있다.

도 6은 도 5와 동일한 타이어를 투시 단면도로서 도시하고 일반적으로 성형되고 가황되어 상기 돌출부(14) 및 오목부(15)를 형성하는, 도 4에 도시한 타이어를 나타낸다. 도 6에 있어서, 하나 이상의 오목부(15A)는 본원에서 연결 오목부로서 지칭되고, 이는 측방향으로 위치되어 타이어 트레드 날개부에 연결된다.

도 7은 타이어 트레드 캡의 표면이 마모되거나 또는 마멸되어 없어진다는 것을 제외하면 도 6과 동일한 타이어를 나타내고, 트레드 캡의 표면의 둘레 부분의 일체부인 스트립(9)이 포함된다. 여기서, 노면-접촉되는 스트립(9)의 잔여부는 오목부(들)(15)의 벽상에 스트립의 단면이고, 이는 상기 연결 오목부(15A)의 벽을 포함한다.

이러한 방식으로, 전기 경로가, 노면-접촉되는 실리카 보강된 트레드 캡의 표면 부분으로부터, 트레드 캡(8)과 카본블랙 보강된 타이어 측벽(12)의 일부에 걸쳐서 위치된 카본블랙 보강된 트레드 날개부(10)의 계면과 일체인 상기 카본블랙 보강된 스트립(9)을 경유하여, 측벽(12)까지 그리고 궁극적으로는 카본블랙 보강된 타이어 비드 부분(13)(이로부터 측벽(12)이 신장된다)까지 신장된다.

제 2 경로는 기저부 또는 벨트를 접촉하는 검 스트립 및 비드/체이퍼를 접촉하고 이어서 림을 접촉하는 카커스에 걸쳐서이다.

적절한 전기 전도성 강성 금속 림상에 고정되고 팽창된 후 자체가 차량의 휠에 고정된 타이어가 노면을 가로질러 주행함에 따라, 트레드 스트립(9)이 타이어의 하나 이상의 그 밖의 카본블랙 보강된 고무 구성요소와 일체이기 때문에 이들에 의해, 전기 분산을 위한 경로가 트레드의 표면에 대한 림과 노면 사이에 생성된다.

트레드 돌출부(14)의 외부 노면-접촉 표면중 상기 얇은 트레드 스트립(9)이 마모되어 아래에 있는 트레드 캡(8)의 일부를 나타냄에 따라, 노면과 타이어의 어깨부 사이의 전기 경로는 얇은 트레드 스트립(9)에 의해 트레드 돌출부(14)의 벽(또는 돌출부(15)의 벽)상에서 유지될 수 있고, 이는 자체로 트레드 날개부(10)로 신장되어 트레드 날개부(10) 사이의 계면의 단면을 포함하는, 오목부 경로(15A)를 연결하는 벽을 통해 노면과 접촉한다.

실행시, 트레드 캡 고무 조성물의 보강재를 위해 통상적으로 사용되는 규산성 안료(실리카)는 바람직하게는 침강 규산성 안료이고 본원에서 실리카로서 언급된다.

본 발명에 바람직하게 사용된 실리카는 침강 실리카, 예를 들면 가용성 규산염, 예를 들면 규산나트륨의 산성화에 의해 수득된 것이다.

규산성 안료(실리카)는 예를 들면 50 내지 10,000 Å, 바람직하게는 50 내지 400 Å의 궁극적인 입자크기를 갖는다. 질소 기체를 사용한 측정치로서 안료의 BET 표면적은, 바람직하게는 약 50 내지 약 300㎡/g, 바람직하게는 약 80 내지 약 200㎡/g이다. 측정 표면적의 BET 방법은 다음 문헌에 개시되어 있다[참조:Journal of the American Chemical Society, Volume 60, page 304(1930)].

실리카는 또한 일반적으로 약 100 내지 약 400, 통상적으로 약 150 내지 약 300의 디부틸프탈레이트(DBP) 흡수치를 갖는다.

실리카는 입자가 더 작은 크기일 수 있지만, 전자 현미경에 의해 측정했을 때 약 0.01 내지 0.05 μ의 궁극적인 평균입자크기를 갖는 것으로 기대된다.

각종 시판중인 실리카로서는, 한정하고자 하는 것은 아니지만 예를 들면 피피지 인더스트리즈(PPG Industries)로부터 210, 243 등의 명칭의 상표명 하이-실(Hi-Sil)로 시판중인 실리카; 론-풀랑(Rhone-Poulenc)으로부터 시판중인 실리카[예: 제오실 1165MP(Zeosil 1165MP)] 및 데구사 아크티엔게젤샤프트(Degussa AG)로부터 시판중인 실리카(예: 명칭 VN2, VN3, 및 3370)가 본 발명에서 사용되기 위해 고려될 수 있다.

정량적인 실리카 보강재가 고무 타이어 트레드를 목적으로 하는 경우, 미분된 침강 실리카가 통상적으로 커플링제 또는 종종 실리카 커플러로서 언급되는 것과 함께 사용된다.

실리카 표면과 고무 탄성중합체 분자를 반응시킬 수 있는 화합물(그 대부분이 일반적으로 당해 기술분야의 숙련인들에게 커플링제 또는 커플러로서 공지되어 있다)이, 실리카가 보강 효과를 고무상에 갖도록 하는 방식으로 종종 사용된다. 예를 들면, 이러한 커플링제를 실리카 입자와 함께 예비혼합하거나 또는 예비반응시킬 수 있거나 고무/실리카 가공, 또는 혼합 단계중에 고무 혼합물에 첨가할 수 있다. 커플링제 및 실리카가 고무/실리카 혼합, 또는 가공 단계중에 고무 혼합물에 별도로 첨가되면, 이어서 커플링제가 동일계에서 실리카와 혼합되는 것으로 간주된다.

특히, 이러한 커플링제는 예를 들면 실리카 표면과 반응할 수 있는 구성요소를 갖는 실란 또는 잔기(실란 일부), 또한 고무, 특히 탄소-탄소 이중결합, 또는 불포화를 함유하는 황 가황가능한 고무와 반응할 수 있는 구성요소 또는 잔기로 구성될 수 있다. 이어서 이러한 방식으로, 커플러는 실리카와 고무 사이의 연결 브릿지로서 작용하고 이로써 실리카의 고무 보강 양상을 증진시킨다.

한가지 양태에서, 커플링제중 실란은 명백하게 실리카 표면에 결합을, 가능하게는 가수분해를 통해 형성하고, 커플링제의 고무 반응성 구성요소는 고무 자체와 결합된다.

많은 커플링제가 실리카와 고무(예: 다황 성분을 함유하는 실란 커플링제), 또는 구조물(예: 비스-(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드)을 결합시키는데 사용하도록 교시되어 있다.

트레드 고무의 고무 조성물이 고무 혼합 기술분야에 일반적으로 공지된 방법[예: 각종 황 가황가능한 구성 고무를 각종 통상적으로 사용되는 첨가 물질(예: 황과 같은 경화제; 활성화제; 지연제 및 촉진제; 오일, 점착성 수지를 포함하는 수지, 실리카 및 가소제와 같은 가공보조제; 충진제; 안료; 지방산; 산화아연; 왁스; 산화방지제 및 오존방지제; 풀림제; 및 보강재(예: 카본블랙))과 혼합하는 방법]에 의해 혼합된다는 것은 당해 기술분야의 숙련인들에게는 용이하게 이해될 수 있다. 당해 기술분야의 숙련인들에게 공지된 바와 같이, 황 가황가능하고 황 가황된 물질(고무)이 의도하는 용도에 따라, 상기 언급한 첨가제가 선택되고 통상적인 양으로 통상적으로 사용된다.

일반적으로 본 발명에 있어서 사용될 경우 카본블랙의 첨가량은 상기 설명되어 있다. 일반적인 점착성 수지의 양은, 사용된다면, 약 0.5 내지 약 10phr, 통상적으로 약 1 내지 약 5 phr을 차지한다. 일반적인 가공보조제의 양은 약 1 내지 약 50 phr을 차지한다. 이러한 가공보조제는 예를 들면 방향족, 나프텐성, 및/또는 파라핀성 가공 오일을 포함한다. 산화방지제의 일반적인 양은 약 1 내지 약 5 phr이다. 대표적인 산화방지제는 예를 들면 디페닐-p-페닐렌디아민 및 그 밖의 예를 들면 다음 문헌에 개시된 것일 수 있다[Vanderbilt Rubber Handbook(1978), pages 344-346]. 일반적인 오존방지제의 양은 약 1 내지 5 phr이다. 스테아르산을 포함할 수 있는 일반적인 지방산의 양은, 사용된 경우, 약 0.5 내지 약 3 phr이다. 일반적인 산화아연의 양은 약 2 내지 약 5 phr이다. 일반적인 왁스의 양은 약 1 내지 약 5 phr이다. 종종 미세결정성 왁스가 사용된다. 일반적인 풀림제의 양은 약 0.1 내지 약 1 phr이다. 일반적인 풀림제는 예를 들면 펜타클로로티오페놀 및 디벤즈아미도디페닐 디설파이드일 수 있다.

가황은 황 가황제의 존재하에 수행된다. 적절한 황 가황제의 예는 원소 황(유리 황) 또는 황을 제공하는 가황제, 예를 들면 아민 디설파이드, 중합체상 폴리설파이드 또는 황 올레핀 첨가물을 포함한다. 바람직하게는, 황 가황제는 원소 황이다. 당해 기술분야의 숙련인들에게 공지된 바와 같이, 황 가황제는, 환경에 따라, 약 0.5 내지 약 4 phr, 심지어는 경우에 따라 약 8 phr 이하의 양, 약 1.5 내지 약 2.5의 양으로 사용되고, 종종 2 내지 2.5 phr가 바람직하다.

촉진제를 사용하여 가황에 필요한 시간 및/또는 온도를 제어하고 가황물의 특성을 향상시킨다. 지연제는 또한 가황 속도를 위해 사용된다. 한가지 실시양태에 있어서, 단일 촉진계, 즉 일차 촉진제를 사용할 수 있다. 통상적으로 및 바람직하게는, 일차 촉진제가 약 0.5 내지 약 4 phr, 바람직하게는 약 0.8 내지 약 1.5 phr의 총량으로 사용된다. 또 다른 실시양태에 있어서, 일차 또는 이차 촉진제의 혼합물이 사용될 수 있고, 이차 촉진제는 예를 들면, 가황물의 특성을 활성화하고 향상시키기 위해, 약 0.05 내지 약 3 phr의 양으로 사용된다. 이러한 촉진제들의 결합이 최종 성질에 상승 효과를 생성시킬 것으로 기대될 수 있고 촉진제를 단독으로 사용하여 생성된 것보다 다소 우수하다. 또한, 통상적인 가공 온도에 의해 영향을 받지 않으면서 통상 가황 온도에서 만족스런 경화물을 생성하는 지연 작용 촉진제가 사용될 수 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 적절한 유형의 촉진제는 아민, 디설파이드, 구아니딘, 티우레아, 티아졸, 티우람, 설펜아미드, 디티오카바메이트 및 크산테이트이다. 바람직하게는, 일차 촉진제는 설펜아미드이다. 이차 촉진제가 사용되면, 이차 촉진제는 바람직하게는 구아니딘, 디티오카바메이트 또는 티우람 화합물이다. 황 가황제 및 촉진제의 존재와 상대적인 양은 본 발명의 양태로서 간주되지 않으며, 커플링제와 함께 보강 충진제로서 실리카를 사용하는 것이 더욱 일차적이다.

상기 첨가제의 존재 및 상대적인 양은 본 발명의 양태로서 간주되지 않으며, 트레드의 실리카 보강된 부분에 걸쳐 카본블랙 보강되어 트레드의 외면으로부터 트레드의 비드 부분까지 비교적 낮은 전기 저항 경로를 제공하는 카본블랙의 트레드 외부 캡을 포함하는 타이어가 더욱 일차적이다.

타이어는 당해 기술분야의 숙련인들에게 용이하게 명백한 각종 방법에 의해 조립, 성형, 주물 및 경화될 수 있다.

본 발명은 하기 실시예를 참조로하여 더욱 잘 이해될 것이고, 여기서 부 및 백분율은 달리 지시되지 않으면 중량을 기준으로 하는 것이다.

실시예

실시예 1

본 발명을 위해서, 타이어의 전기 저항을 타이어가 장착되어 타이어/림 조립체를 생성하는 전기 전도성 강성 금속(예를 들면, 강) 림, 타이어/림 조립체중 타이어가 그 위로 가압되는 플랫 강판, 및 림과 상기 강판 사이의 관련된 전기 저항을 측정하기 위한 기구의 보조로 측정한다.

본원에서 설명된 시험은 편의상 본원에서 테스트 GT-L로서 언급될 수 있는 부하된 전기 저항 시험으로서 본원 내용을 위해 구상된다. 이 때, 시험은 규정된 ASTM 또는 타이어 산업 협회 시험 과정이다.

장치 및 절차

1. 약 5 mm 이상의 두께 및 타이어의 자국보다 큰 길이 및 나비를 갖는 시험하게 될 플랫 강판;

2. 적어도 상기 강판만큼 길고 넓으며 강판 바로 아래 대향하여 위치하는 전기적으로 절연성, 전기적으로 비전도성인 판(예: 폴리에틸렌)-여기서, 절연판을 통한 강판으로부터의 절연 저항은 타이어 트레드(예: 상기 강판)와 상기 타이어/림 조립체의 강 림 사이의 전기 저항을 위해 측정된 시험값보다 100배 이상 크다;

3. 100V 이상 및 0.01 내지 3 W의 전력의 전압원 및 +/- 10%의 정확도를 갖는 Ω 또는 ㏁의 저항을 읽기 위한 저항 측정 기구;

4. (a) 타이어/림 조립체 구리 스트립의 강 림으로부터 저항 기구까지; 및

(b) 강판으로부터 저항 기구까지

적절한 구리 전도성 배선;

5. 시험하게 될 타이어;

6. 전기 전도성 강 휠 림; 및

7. 강판에 대해 타이어/림 조립체를 가압하기 위한 장치 및 관련된 압력 측정 기구.

시험 절차에 따라, 타이어를 강 림상에 장착시키고 라디알 승용차용 타이어에 있어서 표준으로서 간주되는 약 2.2 바아의 시험 압력의 100%까지 공기압으로 팽창시킨다.

시험에 앞서서, 타이어를 강 림상에 시험 압력까지 8시간 이상 동안 15 내지 30℃의 주변온도에서 60% 미만의 상대 습도에서 팽창시킨다.

시험 하중을 상기 강판에 대해 하중 지수에 의해 타이어에 대해 지시된 하중의 80%와 동일한 양으로 타이어/림 조립체에 가한다.

타이어/림 조립체를 상기 기술한 바와 같이 1분 안에 두배로 적재한다. 이어서 조립체를 3분의 기간동안 3회 적재한 후 전기 측정을 하고 림과 적재된 타이어 트레드 바로 아래의 강판 사이의 저항을 Ω 또는 ㏁으로 기록한다. 이러한 공정을 타이어 둘레로 대략 동일한 간격으로 이격된 위치에서 3회 이상 반복한다.

실시예 2

본원에서 타이어 A, B 및 C로 지칭되는 공기 고무 타이어를 175/65R14 유형 및 크기로 제조한다. 모든 타이어는 비드 및 측벽과 연결된 동일한 카본블랙 보강된 고무 카커스를 갖는다. 모든 타이어는 캡/날개부 구성의 트레드를 갖는 타이어이다. 모든 트레드는 요철 구조의 동일한 표면을 갖고, 오목부는 측방향으로 신장되는 연결 오목부를 통해 타이어의 측벽과 도 6과 유사한 방식으로 어깨 대역에서 연결된다.

모든 타이어 트레드는 공압출된 적층물이고, 도 1과 유사한 트레드 캡 및 두 개의 개별적인 측방향 트레드 날개부로 구성된다.

타이어 트레드 캡 및 트레드 날개부는 트레드 캡용 실리카 보강된 고무 조성물과 함께 동일한 단일 다이를 통해 공압출된 트레드 날개부용 카본블랙 보강된 고무로 구성된다.

특히, 본원에서 타이어 B로서 지칭되는 타이어는 공압출된 카본블랙 보강된 고무 트레드 날개부 및 정량적으로 실리카 보강된 고무 트레드 캡으로 구성된 트레드를 포함하고 또한 도 6과 유사한 트레드 캡과 날개부 사이의 계면에 위치한 공압출된(트레드 캡 및 트레드 날개부로 공압출된) 카본블랙 보강된 얇은 트레드 스트립을 가진다는 점에서 타이어 A와 구별된다.

특히, 본원에서 타이어 C로서 지칭되는 타이어는 트레드의 두께의 절반이 마멸되어 상기 얇은 트레드 스트립이 트레드의 외부 돌출부 표면으로부터 도 7과 유사한 방식으로 제거된다는 것을 제외하고는 타이어 B와 동일하다.

타이어를 상기 테스트 GT-L에 의해 전기 저항에 대해 평가한다.

각각의 타이어용 트레드 날개부 및 트레드 캡 및 상기 얇은 트레드 스트립을 위한 조성물은 하기 표 1 및 표 2에 나타낸 물질로 구성된다.

특히, 타이어 A의 트레드는 표 1에 나타낸 조성물의 트레드 날개부 및 표 2에 나타낸 조성물의 트레드 캡의 공압출부이다. 타이어 A는 트레드 스트립을 갖지 않는다.

특히, 타이어 B 및 타이어 C의 트레드는 표 1에 나타낸 조성물의 트레드 날개부 및 표 2에 나타낸 조성물의 트레드 캡 및 트레드 스트립의 삼압출부이다.

상기 공압출된 트레드는 타이어 카커스 상에서 구성되고 이의 조립체는 타이어 금형에서 약 160℃의 온도에서 약 15분 동안 가황되어 요철 구조의 트레드를 갖는 경화된 공기 타이어를 형성한다.

트레드 날개부

타이어 A, B 및 C	부
BR1	60
천연 고무2	40
가공보조제3	20
지방산	2
카본블랙, N550	50
생산 혼합단계
황	2.5
산화아연	2
산화방지제4	5.5
설펜아미드 및 티우람 유형 촉진제	1
1) 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니(The Goodyear Tire Rubber Company)로부터 부덴(Budene)R1207로서 수득된 시스 1,4-폴리부타디엔 고무2) 천연 고무(시스 1,4-폴리이소프렌)3) 고무 가공 오일, 가소제, 수지 및 왁스4) 디-아릴 파라페닐렌 디아민 및 디하이드로트리메틸 퀴놀린 유형

트레드 캡 및 트레드 스트립

타이어 A(트레드 스트립 없음), 타이어 B 및 C	트레드 캡	트레드 스트립
비-생산 혼합단계
E-SBR1	25	25
이소프렌/부타디엔 고무2	45	45
BR3	20	20
천연 고무4	10	10
가공보조제5	25	25
지방산	2	2
실리카7	80	0
카본블랙, 트레드 유형	0	80
커플링제8	12	0
생산 혼합단계
황	1	1
산화아연	4	4
산화방지제6	3	3
설펜아미드 및 티우람 유형 촉진제	4	2
1) 약 23%의 스티렌 함량을 갖는 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니로부터 구입할 수 있는 에멀젼 중합 제조된 SBR2) 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니로부터 수득된 약 -45℃의 Tg 및 약 50%의 이소프렌 함량을 갖는 이소프렌/부타디엔 공중합체 탄성중합체3) 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니로부터 부덴R1207로서 수득된 시스 1,4-폴리부타디엔 고무4) 천연 고무 (시스 1,4-폴리이소프렌)5) E-SBR중 약 9.4부인 고무 가공 오일, 여기서 E-SBR의 양은 상기 건중량(오일 없음)을 기준으로 기록되고, 또한 추가의 고무 가공 오일, 가소제, 수지 및 왁스 약 14부를 첨가하였다6) 디-아릴 파라페닐렌 디아민 및 디하이드로-트리메틸 퀴놀린 유형7) 휴버 캄파니(Huber company)로부터 제오폴(Zeopol) 8745로서 수득된 실리카8) 테트라설파이드와 N330 카본블랙의 50/50 블렌드로서 데구사로부터 X50S로서 시판중인 비스-3-(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드(50% 활성)로서 수득됨

실시예 3

전기 저항 측정을 타이어 A, B 및 C상에서 상기 테스트 GT-L을 사용하여 수행하였다. 시험 결과를 하기 표 3에 나타낸다.

타이어	전기 저항(㏁)
A	20,000 이상
B	2.5
C	3.0

이러한 전기 저항 측정치는, 실리카 보강된 고무의 트레드를 포함하는 타이어에 대해, 공압출되고, 공가황된 상부 캡층을 트레드 캡/소형 날개부의 트레드 구조물에서 트레드 캡과 소형 날개부(여기서, 트레드 캡은 정량적으로 단지 최소량의 카본블랙 보강재만을 사용하여 실리카 보강된다) 사이에 사용하는 것은 타이어의 전기 저항을 상당히 감소시킬 수 있다는 것을 보여준다.

특정 대표 실시양태 및 상세한 설명을 본 발명을 설명할 목적으로 기술하였지만, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않는 한 본원에서 각종 변화와 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당해 기술분야의 숙련인들에게 명백할 것이다.

본 발명에 의하면 (ⅰ) 노면-접촉되도록 설계되고 비교적 높은 전기 저항 고무 조성물로 구성된 트레드, (ⅱ) 비교적 낮은 전기 저항 고무 조성물로 구성된 날개부로서 이러한 트레드의 둘레, 측방향 신장부 및 (ⅲ) 트레드의 표면부상에 위치되어 상기 트레드와 트레드 날개부 사이의 계면으로 신장되는 비교적 낮은 전기 저항 고무 조성물의 얇은 스트립으로 구성된 트레드를 갖는 고무 타이어를 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 각각의 측벽이 두 개의 이격된 개별적인 비드 부분중 하나에 연결되어 있는, 두 개의 개별적인 측벽을 갖는 카본블랙 보강된 고무 카커스에 의해 지지되는 요철 구조의 원주형 고무 트레드를 갖는 공기 타이어로서,

   트레드가 (ⅰ) 노면-접촉되도록 설계된 트레드 캡, (ⅱ) 트레드 캡 아래에 있는 트레드 기저부, (ⅲ) 각각의 트레드 날개부가 상기 트레드의 둘레 가장자리의 측방향 신장부인, 두 개의 개별적인 트레드 날개부 및 (ⅳ) 각각의 개별적인 트레드 스트립(strip)이 각각의 상기 트레드 날개부에 인접한 상기 트레드의 표면부의 일부이고 하나 이상의 트레드 돌출부에 인접한 하나 이상의 트레드 오목부의 적어도 일부분을 포함하는, 두 개의 원주형 얇은 외부 트레드 스트립으로 구성되고;

   각각의 트레드 스트립은 상기 트레드 날개부를 덮지 않고 상기 비드 부분으로 신장되지 않으면서, 트레드와 트레드 날개부 사이의 계면의 적어도 일부분으로 신장되어 이를 포함하고;

   상기 트레드 날개부는 각각 개별적으로 타이어 카커스의 측벽의 외면부와 접촉하고 이에 걸쳐 신장되고;

   상기 트레드 캡은 침강 실리카 약 30 내지 약 100 phr, 및 선택적으로 카본블랙 약 20 phr 이하를 함유하는 고무 조성물이고;

   상기 트레드 스트립, 트레드 날개부 및 트레드 기저부는 카본블랙 약 25 내지 약 100 phr를 함유하는 고무 조성물임을 특징으로 하는 공기 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,

   트레드가 트레드 캡, 트레드 날개부, 트레드 기저부 및 트레드 스트립으로 구성되고, 트레드 날개부 및 트레드 기저부가 단일 일체형 고무 조성물임을 특징으로 하는 타이어.
3. 제 1 항에 있어서,

   트레드가 트레드 캡, 트레드 날개부, 트레드 기저부 및 트레드 스트립으로 구성되고, 트레드 스트립 및 트레드 기저부가 단일 일체형 고무 조성물임을 특징으로 하는 타이어.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,

   일체형 얇은 외부 트레드 스트립이 타이어 트레드 표면의 50% 미만을 차지하고 트레드 캡이 10,000 ㏁ 이상의 전기 저항을 가짐을 특징으로 하는 타이어.
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

   테스트 GT-L(Test GT-L)에 따라 측정시, 트레드 캡이 20,000 ㏁보다 큰 전기 저항을 갖고, 원주형 얇은 트레드 스트립을 갖는 타이어가 트레드 캡의 표면상의 트레드 스트립으로부터 타이어 비드 부분까지 100 ㏁ 미만의 전기 저항을 가지며;

   트레드 스트립이 약 0.005 내지 약 0.08 ㎝의 두께를 갖고;

   얇은 트레드 스트립이 공가황되고, 이로써 트레드 캡 및 트레드 날개부와 일체를 이루고;

   이로써 100 ㏁ 미만의 전기 경로가 타이어 트레드의 표면상 및 트레드와 트레드 날개부 사이의 계면 안의 트레드 스트립으로부터, 이어서 트레드 날개부를 통해 타이어 측벽까지, 이어서 타이어 측벽을 통해 타이어 비드 부분까지 제공됨을 특징으로 하는 타이어.