KR20020007851A - 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드에 관한 것으로 보다 상세하게는 종래의 3d+9d+15d+w(d:필라멘트 지름, w: 랩(wrap) 필라멘트) 코드에서 랩(wrap)을 없애고 꼬임방향을 조절하여 절단면의 풀림 문제와 필라멘트 쏠림 문제를 개선한 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드에 관한 것이다.
본 발명은 꼬임방향을 SZS 으로 하고, 꼬임길이를 4∼6mm/10∼15mm/18∼24mm으로 한 3d+8d+13d 코드를 사용하여 고무침투성을 향상시켜 파괴특성을 향상시키고, 랩을 삭제하여 코드층내 필라멘트의 쏠림과 절단면 풀림을 해결하여 타이어 내구성 증대에 기여할 수 있는 3d+8d+13d 코드의 제공을 목적으로 한다.

Description

고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드{Steel cord of truck and bus tire for heavy duty}
본 발명은 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드에 관한 것으로 보다 상세하게는 종래의 3d+9d+15d+w 또는 3d+8d+13d+w(d:필라멘트 지름, w: 랩(wrap) 필라멘트) 구조의 코드에서 랩(wrap)을 없애고 꼬임방향을 조절하여 절단면의 풀림 문제와 필라멘트 쏠림 문제를 개선한 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드에 관한 것이다.
고하중용 트럭 및 버스 타이어는 4층의 벨트를 사용하는 것이 일반적이며, 벨트는 안쪽에서부터 번호를 붙여 부르는데 그 중 1벨트는 카카스의 경계에 부착하여 실제 힘이 작용하는 2벨트 및 3벨트에 힘이 분산되도록 돕는 역할을 하며, 2벨트는 1벨트 위에 존재하며 2벨트 위의 3벨트와 같이 타이어에 작용하는 힘과 외부충격을 완충해주는 역할을 하고, 최외각에 있는 4벨트는 외부에서 날카로운 물체가 뚫고 들어오는 경우를 대비하여 2벨트 및 3벨트를 보호하는 역할을 한다.
고하중용 트럭 및 버스 타이어의 2벨트 및 3벨트와 같은 벨트부에는 외부충격에 충분히 완충역할을 할 수 있도록 설계된 다층 스틸코드가 사용되며 이 스틸코드의 구조는 3d+9d+15d+w이 일반적이나 1×27d 또는 3d+8d+13d+w을 사용하기도 한다.
스틸코드는 일정 굵기의 필라멘트(filament)를 여러 개 다층으로 꼬아서 구성되며 이 스틸코드를 나란히 배열하여 코드층을 만들고 이층의 상하를 고무로 싸서 타이어를 만드는데 사용한다.
일반적으로 2벨트 및 3벨트에 사용하는 3d+9d+15d+w 구조의 스틸코드는 코드간 간격이 밀착된 3층연 코드로 고무가 내부 코드까지 침투하지 못하여 반복적인 응력에 취약한 특성을 갖고 있어 타이어 내구성을 하락시키는 요인으로 작용한다.
기존의 3d+9d+15d+w 스틸코드는 꼬임방향이 SSZS(꼬임방향 S는 S자와 같이 꼬임의 경사가 왼쪽에서 오른쪽으로 내려오는 것을 표현한 것이고, Z는 꼬임의 경사가 오른쪽에서 왼쪽으로 내려오는 것을 표현함 것임) 방향을 갖으며, 꼬임길이는 6.3mm/12.5mm/18mm/3.5mm 간격을 유지하는데 랩을 삭제하는 경우 안쪽 SS의 꼬임이 느슨해지기 때문에 Z 방향의 꼬임이 충분하지 않아 필라멘트 쏠림이 발생하게 된다. 한편 랩은 코드외각을 나선형으로 감싸고 있어 반복적인 굽힘 응력이 계속되면 코드 표면과 마멸이 발생하여 코드의 부식을 유발하고 강도하락을 일으켜 타이어 사고에 직접적인 작용을 하는 문제점이 있다.
이러한 3d+9d+15d+w 코드의 고무침투성 개선을 위해 중간층의 필라멘트 수를 1개 줄이고, 외층의 필라멘트 수를 2개 줄이는 3d+8d+13d+w 코드를 사용하지만 꼬임방향을 SSZ으로 하고, 랩을 사용하고 있기 때문에 상기에서 언급한 랩에 의한 단점을 보완하기 어려운 문제가 있다. 3d+8d+13d+w 코드에서 랩을 사용하지 않을 수도 있지만 만일 랩을 사용하지 않는 경우 외각 필라멘트의 쏠림에 의해 압연시 코드 불균일 압연과 필라멘트 절단 등의 또 다른 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 상기에서 언급한 제반 문제점들을 해결하기 위하여 꼬임방향을 SZS 으로 하고, 꼬임길이를 4∼6mm/10∼15mm/18∼24mm으로 한 3d+8d+13d 구조의 코드를 사용하여 고무침투성을 향상시켜 파괴특성을 향상시키고, 랩을 삭제하여 코드층내 필라멘트의 쏠림과 절단면 풀림을 해결하여 타이어 내구성 증대에 기여할 수 있는 3d+8d+13d 코드의 제공과 이를 이용하여 내구성이 증대된 타이어 제조를 목적으로 한다.
본 발명은 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 벨트부에 사용하는 스틸코드의 구조를 3d+8d+13d로 하는 동시에 꼬임방향을 SZS으로 하고, 꼬임길이를 4∼6mm/10∼15mm/18∼24mm으로 하여 기존의 3d+9d+15d+w 구조의 스틸코드에 비해 고무침투성을 향상시켜 파괴특성을 향상시키고, 랩을 삭제하여 코드층내 필라멘트의 쏠림과 절단면 풀림을 해결하여 타이어 내구성 증대에 기여하고자 한다.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
<실시예 1>
기존코드로 꼬임방향이 SSZS 이고, 꼬임길이가 6.3mm/12.5mm/18mm/3.5mm인 3d+9d+15d+w 코드, 개선코드로 꼬임방향이 SSZ 이고, 꼬임길이가 6.5mm/12mm/19mm /4mm인 3d+8d+13d+w 코드, 본 발명의 코드로 꼬임방향이 SZS 이고, 꼬임길이가 6mm/12mm/20mm인 3d+8d+13d 코드에 대한 고무침투도, 코드풀림, 필라멘트 쏠림, 피로시험에 대한 항목을 측정하고 그 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
표 1. 코드 시험결과
항 목 기존코드(SSZS)(3d+9d+15d+w) 개선코드(SSZ)(3d+8d+13d+w) 본 발명 코드(SZS)(3d+8d+13d)
고무침투도 E A A
코드 풀림 B D A
필라멘트 쏠림 없음 심함 없음
피로시험(RBT)* 3500회 6000회 6300회
A: 매우 우수함, B: 우수, C: 보통, D: 열세, E:매우 열세
*RBT: Rotating beam tester
상기 표 1의 결과에서 보면 기존코드인 3d+9d+15d+w(SSZS) 구조의 코드는 고무침투도 및 피로시험 항목의 측정에서 좋지 않은 결과가 나타났으며, 개선코드인 3d+8d+13d+w(SSZ) 구조의 코드는 코드풀림 및 필라멘트 쏠림 항목에서 좋지 않은 결과가 나타났으며, 본 발명의 코드인 3d+8d+13d(SZS) 구조의 코드는 전체적으로 우수한 결과가 나타났음을 알 수 있다.
<실시예 2>
상기 실시예 1의 기존코드, 개선코드, 본 발명의 코드를 1200R24 규격의 타이어에 적용하여 속도 내구력, 부하 내구력에 대한 시험을 실시하여 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
표 2. 1200R24 규격의 타이어 적용시 내구력 평가
항목 기존코드(SSZS)(3d+9d+15d+w) 개선코드(SSZ)(3d+8d+13d+w) 본 발명 코드(SZS)(3d+8d+13d)
속도 내구력* 64:54 65:12 67:52
부하 내구력** 74:32 71:48 80:22
* 속도 내구력 측정시험은 유럽규정의 ECER-54 방법을 이용하여 측정
** 부하 내구력 측정시험은 북미규정의 DOT119 방법을 이용하여 측정
상기의 표 2에서 알 수 있듯이 본 발명의 코드가 기존코드 및 개선코드에 비하여 속도 내구력 및 부하 내구력에서 보다 좋은 결과를 얻을 수 있었다.
상기 실시예 1 및 실시예 2의 결과에서처럼 꼬임방향이 SZS인 본 발명의 3d+8d+13d 코드는 랩을 제거하여 필라멘트간 마멸에 의한 사고를 방지할 수 있고, 코드 풀림 및 필라멘트 쏠림 문제가 발생하지 않을 뿐만 아니라 타이어의 내구성 증대를 기대할 수 있다.

Claims (3)

  1. 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 벨트에 3d+8d+13d(d:필라멘트 지름) 구조의 코드를 사용함을 특징으로 하는 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드
  2. 제 1항에 있어서, 3d+8d+13d 코드의 꼬임방향은 SZS인 것을 특징으로 하는 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드
  3. 제 1항에 있어서, 3d+8d+13d 코드의 꼬임길이는 4∼6mm/10∼15mm/18∼24mm인 것을 특징으로 하는 고하중용 트럭 및 버스 타이어의 스틸코드
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