KR20040066544A

KR20040066544A - Pneumatic tire

Info

Publication number: KR20040066544A
Application number: KR1020030003635A
Authority: KR
Inventors: 김형윤
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2004-07-27
Also published as: KR100553986B1

Abstract

PURPOSE: A tire with improved durability is provided to improve durability by reducing belt separation by attaching a strip of constant width and thickness made from rubber composition with excellent adhesive force and internal air permeability from between a first belt and a carcass, and a sidewall rubber part to a carcass interface. CONSTITUTION: A reinforcing strip(10) is made from rubber composition including carbon black of 40¯80wt% containing the dibutylphthalate absorption of 60¯120ml/100g and the iodine adsorption of 40¯120mg/g and cobalt salt of 1¯4wt% in 100wt% raw rubber comprising natural rubber of 40¯80wt% and halogenated butyl rubber of 20¯60wt%. The reinforcing strip is attached to the lower end of the tip of a belt unit from between the tip of a first belt(1) and a carcass(3) to an interface between the carcass and a sidewall rubber(5).

Description

Tire which improved durability {Pneumatic tire}

본 발명은 내구성을 향상시킨 타이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 벨트부 끝단 부위에 주로 발생되는 벨트 세퍼레이션을 줄여주기 위해 벨트 끝단 하부에 고무간 접착력이 우수하면서 내공기 투과성이 우수한 고무 스트립을 부착시켜얻어진 타이어에 관한 것이다.The present invention relates to a tire having improved durability. More specifically, in order to reduce belt separation mainly occurring at the end portion of the belt, a rubber strip having excellent air permeability and excellent air permeability is attached to the bottom of the belt end. It is about a tire obtained.

승용차용 타이어에 있어서 장기간 주행이 거듭될 시 가장 중요한 성능 중의 하나는 타이어 벨트 부위의 세퍼레이션(separation) 성능인데, 이는 일반적으로 타이어의 내구성능으로 나타내진다.One of the most important performances for long-term running in a tire for a passenger car is the separation performance of the tire belt portion, which is generally expressed as the durability performance of the tire.

보통 승용차용 타이어에 있어서 벨트부 내구성능에 영향을 미치는 인자들로는 여러 가지가 있겠으나, 그 중 가장 큰 요인은 벨트부 스틸 와이어(steel wire)를 감싸고 있는 벨트고무 조성물과 와이어 간의 접착력, 그리고 벨트 부위의 구조 등이라 할 수 있다.There are many factors affecting the durability of the belt part in a car tire, but the biggest factors are the belt rubber composition surrounding the belt steel wire and the adhesive force between the wire and the belt part. It can be called the structure of.

이러한 벨트 부위의 내구성능을 향상시키기 위한 방법의 일환으로 종래에는 스틸 와이어(steel wire)와 벨트 고무간 접착력 향상시키고자 하였는 바, 이를 위해 벨트고무의 조성을 변경하는 방법; 구조 측면에서는 벨트부 끝 상단에 나일론 에지 커버를 부착해주거나 또는 1, 2 벨트 층간에 스트립 고무를 부착하여 벨트부위의 보강을 통한 내구성 향상기술을 사용하였다.As part of a method for improving the durability of such a belt portion, in the related art, an attempt has been made to improve adhesion between a steel wire and a belt rubber, and a method of changing the composition of the belt rubber for this purpose; In terms of construction, a nylon edge cover was attached to the top of the belt end, or a strip rubber was attached between the 1 and 2 belt layers to improve durability by reinforcing the belt part.

타이어의 구조를 도 1을 참조하여 설명하면, 타이어 주행시 내부에서 발생되는 응력은 주로 B 부분에 집중되는데, 그 이유는 A 부분은 상단 트레드부(4)의 벨트층(1, 2)이 존재하고, C 부분은 비드부 및 카카스(3) 턴업(turn up)에 의한 투 플라이(two ply) 효과로 응력이 상대적으로 작아지기 때문이다.Referring to the structure of the tire with reference to Figure 1, the stress generated inside the tire is mainly concentrated in the B portion, because the A portion of the belt layer (1, 2) of the upper tread portion 4 This is because part C has a relatively small stress due to the two ply effect caused by the bead part and the carcass 3 turn up.

또한, 타이어 내부 공기 중의 산소 역시 응력 집중에 의해 숄더부로 침투되어 벨트부위의 와이어의 부식을 촉진시키거나 벨트고무 조성물의 노화를 촉진시킨다.In addition, oxygen in the air inside the tire also penetrates into the shoulder portion by stress concentration to promote corrosion of the wire on the belt portion or to accelerate the aging of the belt rubber composition.

이에, 본 발명자는 벨트부 끝단 부위에 주로 발생되는 벨트 세퍼레이션을 줄여주기 위한 방법을 모색하던 중, 고무간 접착력이 우수하면서 내공기 투과성이 우수한 고무 스트립을 응력이 집중되는 벨트 끝단 하부 위치에 부착한 결과, 팽창 타이어(inflated tire)의 내부에서 발생되는 응력이 타이어 숄더부(벨트 끝단부)로 집중되는 것을 방지하고 또한 타이어 내부 공기 중의 산소의 숄더부 침투를 억제해줌으로써 벨트 고무의 물성 저하에 의한 내구성 저하를 개선할 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the inventors of the present invention attached a rubber strip having excellent adhesion between rubbers and excellent air permeability at the belt end portion where stress is concentrated while seeking a method for reducing belt separation mainly generated at the belt end portion. As a result, it is possible to prevent the stress generated in the inflated tire from concentrating on the tire shoulder part (belt end) and to suppress the infiltration of the shoulder part of oxygen in the tire air, thereby reducing the physical properties of the belt rubber. It has been found that the degradation of durability due to the present invention can be completed.

따라서, 본 발명의 목적은 벨트 끝단부와 카카스 및 카카스와 사이드월 고무 계면 사이에 집중되는 응력을 완화시킬 수 있도록 접착력이 우수하면서 내공기 투과성이 우수한 고무조성물로 제조된 스트립을 부착시켜 숄더부 세퍼레이션을 억제할 수 있는 승용차용 타이어를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to attach a strip made of a rubber composition having excellent adhesion and air permeability to relieve stress concentrated between the belt end portion and the carcass and the carcass and the sidewall rubber interface, and the shoulder part. There is provided a tire for a passenger car that can suppress the separation.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 승용차용 타이어는 천연고무 40∼80중량%와 할로겐화 부틸 고무 20∼60중량%로 이루어진 원료고무 100중량부에 디부틸프탈레이트 흡유량이 60∼120㎖/100g이고 요오드 흡착량이 40∼120mg/g인 카본블랙 40∼80중량부 및 코발트 염 1∼4중량부를 포함하는 고무조성물로 제조된 보강 스트립을 벨트부 끝단 하단부에 1벨트 끝단과 카카스 사이로부터 카카스와 사이드월 고무의 계면에 이르도록 부착시킨 것임을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the tire for a passenger car of the present invention has a dibutyl phthalate oil absorption of 60 to 120 ml / 100 g to 100 parts by weight of raw material rubber composed of 40 to 80% by weight of natural rubber and 20 to 60% by weight of halogenated butyl rubber. And a reinforcing strip made of a rubber composition containing 40 to 80 parts by weight of carbon black having a iodine adsorption amount of 40 to 120 mg / g and 1 to 4 parts by weight of cobalt salt, between the one belt end and the carcass at the lower end of the belt part. It is characterized by attaching to reach the interface of the sidewall rubber.

도 1은 타이어의 구조를 나타낸 단면으로서, 타이어 주행시 내부에서 발생되는 응력을 부위별로 설명하기 위한 것이고,1 is a cross-sectional view showing the structure of a tire, and is for explaining the stress generated inside the tire when traveling by region,

도 2는 본 발명에 따라 보강 스트립을 부착시킨 타이어의 구조를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a tire with a reinforcing strip attached in accordance with the present invention.

<도면 주요 부호의 상세한 설명><Detailed description of the main symbols in the drawing>

1 - 제1벨트, 2 - 제2벨트1-1st belt, 2-2nd belt

3 - 카카스 4 - 트레드3-Carcass 4-Tread

5 - 사이드월 10 - 보강 스트립5-Sidewall 10-Reinforcement Strip

이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.

본 발명은 내구성능이 향상된 타이어에 관한 것으로서, 승용차용 타이어 1벨트 에지 끝을 중심으로 1벨트-카카스 사이로부터 사이드월 고무부와 카카스 계면에 이르기까지 보강 스트립을 부착시킨 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tire having improved durability, wherein a reinforcing strip is attached from one belt-carcass to a sidewall rubber part and a carcass interface around the one-belt edge end of a tire for a passenger car.

본 발명에서 보강 스트립을 제조하는 원료는 내공기 투과성과 접착력이 우수한 것인 바, 구체 조성은 천연고무 40∼80중량%와 할로겐화 부틸 고무 20∼60중량%로 이루어진 원료고무 100중량부에 카본블랙을 40∼80중량부로 포함하며, 접착제로서 코발트염을 1∼4중량부로 함유한다.In the present invention, the raw material for preparing the reinforcing strip is excellent in air permeability and adhesion, and the specific composition is carbon black in 100 parts by weight of the raw material rubber composed of 40 to 80% by weight of natural rubber and 20 to 60% by weight of halogenated butyl rubber. 40 to 80 parts by weight, and 1 to 4 parts by weight of cobalt salt as an adhesive.

여기서 할로겐화 부틸 고무는 브로모 또는 클로로 부틸이다. 이같은 할로겐화 부틸고무는 내공기 투과성이 우수하여, 천연고무와 혼합하여 사용하면 타이어 내부로부터 숄더부로의 산소 투입을 억제해 줌으로써 숄더부 세퍼레이션을 방지할 수 있도록 한다. 할로겐화 부틸 고무는 원료고무 중 20∼60중량%로 포함되는 것이 바람직한 바, 만일 그 함량이 20중량% 미만이면 내공기투과성이 저조해 산소투입이 용이해져 세퍼레이션 방지에 효과가 없으며, 60중량% 초과면 주변 고무층과의 접착이 불리해져 주행 중 발열에 의해 세퍼레이션에 오히려 불리해 지게 된다.The halogenated butyl rubber here is bromo or chloro butyl. Such halogenated butyl rubber is excellent in air permeability, and when used in combination with natural rubber, it is possible to prevent shoulder separation by suppressing oxygen input from the inside of the tire to the shoulder part. Halogenated butyl rubber is preferably contained in 20 to 60% by weight of the raw material rubber. If the content is less than 20% by weight, the air permeability is low and oxygen is easily introduced, which is not effective in preventing the separation. Since the adhesion with the rubber layer around the excess surface is disadvantageous, the separation is rather disadvantageous due to heat generation during driving.

보강제로서 포함되는 카본블랙은 디부틸프탈레이트 흡유량이 60∼120㎖/100g이고, 요오드 흡착량이 40∼120mg/g인 것이 바람직하다.The carbon black contained as a reinforcing agent has a dibutyl phthalate oil absorption of 60 to 120 ml / 100 g, and an iodine adsorption amount of 40 to 120 mg / g.

그리고, 코발트 염은 접착제로서 첨가되는 바, 산의 형태로는 나프터네이트, 스테아레이트, 보레이트, 네오데카노에이트 등을 들 수 있다. 이같은 접착제는 원료고무 100중량부에 대하여 코발트 함량 기준으로 0.2∼1중량부로 포함되는 것이바람직한 데, 그 함량이 0.2중량부 미만이면 고무간 접착력 저하로 인한 고무층간 분리가 예상되며, 1중량부 초과면 고무의 제조가공성이 크게 저하되는 단점이 있다.The cobalt salt is added as an adhesive, and examples of the acid include naphthenate, stearate, borate, neodecanoate, and the like. Such an adhesive is preferably contained in an amount of 0.2 to 1 parts by weight based on the cobalt content based on 100 parts by weight of the raw material rubber, but if the content is less than 0.2 parts by weight, separation between rubber layers is expected due to a decrease in adhesion between rubbers, and more than 1 part by weight. There is a disadvantage that the manufacturing processability of the cotton rubber is greatly reduced.

그밖에 보강 스트립 고무 조성물에는 가공유, 유황 및 기타의 배합제를 포함함은 물론이다.Other reinforcing strip rubber compositions include, of course, processing oils, sulfur and other formulations.

이같이 얻어진 보강 스트립을 벨트 끝 하단부에 1 벨트 에지 끝을 중심으로 1벨트-카카스 사이로부터 사이드월 고무와 카카스 사이에 이르는 위치에 부착시키는 바, 구체적인 위치는 도 2에 나타내었다.The reinforcing strip thus obtained was attached to the belt end lower end at a position from one belt-carcass to a sidewall rubber and carcass centered around one belt edge end, and the specific position thereof is shown in FIG. 2.

도 2에 나타낸 바와 같이, 제1벨트(1)와 카카스(3) 사이로부터 사이드월(5)고무와 카카스(3) 사이의 계면에 이르도록 보강 스트립(10)이 부착된다.As shown in FIG. 2, the reinforcing strip 10 is attached from the first belt 1 and the carcass 3 to the interface between the sidewall 5 rubber and the carcass 3.

보강 스트립은 폭 20∼60mm이고 두께 0.3∼3.0mm 인 것이 바람직한데, 만일 그 두께가 0.3mm보다 얇으면 부착효과가 저조해질 뿐만 아니라 가공측면에서도 매우 어려워지며, 3.0mm보다 더 두꺼워지면 타이어 내측 인너부의 단차 발생으로 주행이 거듭되면서 인너라이너 크랙 등을 유발시킬 수 있게 된다.The reinforcing strip is preferably 20 to 60 mm wide and 0.3 to 3.0 mm thick. If the thickness is thinner than 0.3 mm, not only will the adhesion be poor, but it will also be very difficult on the processing side. As a result of the negative step, the driving may be repeated, causing an inner liner crack.

이같은 보강 스트립은 알려진 나일론 스트립 등과 적층구조로 적용되어질 수도 있음은 물론이다.Such a reinforcing strip may be applied in a laminated structure such as known nylon strips.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited by the Examples.

제조예 1∼2 및 제조비교예 1∼2Preparation Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2

다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성비로서 고무조성물을 제조하였다.Next, a rubber composition was prepared as a composition ratio as shown in Table 1.

이와같이 얻어진 고무조성물을 시험실에서 얇은 쉬트로 만든 다음 각 시험항목에 맞게 가류를 실시하여 시편을 얻은 다음, 이에 대하여 300% 모듈러스, 인장강도, 산소투과성 및 카카스 고무층과의 접착력을 측정하였다.The rubber composition thus obtained was made into a thin sheet in a test room and subjected to vulcanization according to each test item to obtain a specimen. Then, 300% modulus, tensile strength, oxygen permeability and adhesion to the carcass rubber layer were measured.

여기서, 산소투과성은 시험기의 한쪽면을 진공상태로 하고 다른 한쪽면에서 일정한 산소 압력을 가하여 양쪽면의 압력차에 의하여 시험편을 투과하는 산소의 압력 상승을 압력 변환기로 측정하는 방법으로, 그리고 카카스 고무층과의 접착력은 카카스와 위에서 얻은 고무 시편을 서로 접착가류한 뒤 인장시험기에서 박리시험을 통해 측정하였다.Here, oxygen permeability is a method of measuring the pressure rise of oxygen passing through the test piece by the pressure difference between the two sides by applying a constant oxygen pressure on one side of the tester in a vacuum state and on the other side, and using a carcass Adhesion with the rubber layer was measured by peeling test in a tensile tester after the carcass and the rubber specimens obtained above adhesive vulcanization.

그 결과는 다음 표 1에 나타내었다.The results are shown in Table 1 below.

제조예Production Example 제조비교예Comparative Example 1One 22 1One 22 천연고무Natural rubber 6060 4040 100100 -- 할로겐화 부틸고무Halogenated Butyl Rubber 4040 6060 -- 100100 카본블랙Carbon black 6060 6060 6060 6060 접착제glue 22 22 22 -- 가공유Processing oil 44 44 44 44 유황brimstone 88 88 88 33 기타 배합제Other Formulations 8~128-12 8~128-12 8~128-12 8~128-12 300% 모듈러스(kgf/㎠)300% modulus (kgf / ㎠) 140140 130130 170170 4040 인장강도(kg/㎠)Tensile Strength (kg / ㎠) 180180 175175 210210 9090 산소투과도 지수Oxygen Permeability Index 109109 121121 100100 110110 접착력(kg)Adhesive force (kg) 3131 2626 3535 66 할로겐화 부틸: 클로로 또는 브로모 부틸카본블랙: DBP 흡유량 60∼120㎖/100g이고, 요오드 흡착량 40∼120mg/g인 카본블랙접착제: 코발트 나프터네이트기타 배합제: 아연화, 스테아린산, 노화방지제, 점착제 등Halogenated butyl: chloro or bromo butylcarbon black: carbon black with DBP oil absorption of 60 to 120 ml / 100 g and iodine adsorption of 40 to 120 mg / g Etc

실시예 1∼2 및 비교예 1∼2Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2

상기 제조예 1 내지 2로부터 얻어진 고무 각각을 두께 0.5mm, 폭 45mm로 제작하여 도 2에 나타낸 바와 같이 위치하도록 타이어 성형 작업시 보강 스트립을 부착시켜 통상의 방법에 따라 195/70R14규격의 타이어를 제작하였다. 이를 각각 실시예 1과 2로 한다.Each rubber obtained from the production examples 1 to 2 were made with a thickness of 0.5 mm and a width of 45 mm, and a reinforcing strip was attached during the tire forming operation so as to be positioned as shown in FIG. It was. Let these be Examples 1 and 2, respectively.

그리고, 제조비교예 1과 2로부터 얻어진 고무를 1:1로 혼용하여 같은 규격의 보강스트립을 제작하고 도 2에 나타낸 바와 같이 위치하도록 부착시켜 통상의 방법에 따라 195/70R14규격의 타이어를 제작하였다. 이를 비교예 2로 한다.Then, rubber obtained from Comparative Examples 1 and 2 was mixed 1: 1 to prepare reinforcing strips of the same standard, and were attached to be positioned as shown in FIG. 2 to produce tires of the 195 / 70R14 standard according to a conventional method. . Let this be the comparative example 2.

비교예 1은 보강스트립을 부착시키지 않은 통상의 타이어이다.Comparative Example 1 is a normal tire without a reinforcing strip attached.

이와같이 제작된 타이어에 대하여 실내내구시험 및 세퍼레이션 길이를 측정하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.The interior durability test and the separation length of the tire thus manufactured were measured, and the results are shown in Table 2 below.

실내내구시험은 드럼 상에서 타이어를 주행시켜 벨트부 세퍼레이션이 일어나는 시간을 측정하여 지수로 나타낸 것으로서, 지수가 클수록 내구성이 우수함을 나타낸다. 실내내구시험 조건은 타이어에 3.5kg/㎠의 공기압으로 산소를 주입하고 80℃에서 5일간 노화시킨 뒤 다시 2.0kg/㎠의 공기압, 80% 하중에서 80kg/hr의 속도로 주행시켜 매일 20kg/hr 씩 속도를 증가시키는 조건이다.The indoor endurance test indicates the time when the belt separation occurs by driving the tire on the drum, and is expressed in an index. The larger the index, the more excellent the durability. The indoor endurance test conditions inject oxygen into the tire at an air pressure of 3.5kg / ㎠ and age it at 80 ° C for 5 days, and then run at a speed of 80kg / hr at 2.0kg / ㎠ air pressure and 80% load every day to 20kg / hr. Is a condition that increases the speed.

세퍼레이션 길이는 실내내구 시험 종료 타이어를 4분할하여 1∼2벨트 충간에 발생되는 최대 세퍼레이션 길이를 측정한 값이다.The separation length is a value obtained by measuring the maximum separation length generated at the interval of 1 to 2 belts by dividing the tires after the endurance test.

실시예Example 비교예Comparative example 1One 22 1One 22 실내내구시험(지수)Indoor Durability Test (Index) 113113 117117 100100 113113 세퍼레이션 길이(mm)Separation Length (mm) 44 22 1212 66

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 1벨트-카카스 사이로부터 사이드월 고무부와 카카스 계면에 이르는 위치에 접착력이 우수하며 내공기 투과성 또한 우수한 고무 조성물로부터 얻어진 일정 폭과 두께를 갖는 스트립을 부착시켜 얻어진 타이어는 벨트 세퍼레이션을 줄여 내구성을 향상시킬 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, a strip having a predetermined width and thickness obtained from a rubber composition having excellent adhesive strength and excellent air permeability also from a position between one belt-carcass to a sidewall rubber portion and a carcass interface. Tires obtained by attaching them can reduce belt separation and improve durability.

Claims

Carbon black 40-80 with dibutyl phthalate oil absorption of 60-120ml / 100g and iodine adsorption of 40-120mg / g A tire in which a reinforcing strip made of a rubber composition comprising parts by weight and 1 to 4 parts by weight of cobalt salt is attached to the lower end of the belt end from the one belt end and the carcass to the interface between the carcass and the sidewall rubber.

The tire according to claim 1, wherein the reinforcing strip is 20 to 60 mm wide and 0.3 to 3.0 mm thick.

The tire of claim 1, wherein the cobalt salt is selected from cobalt naphthenate, cobalt stearate, cobalt borate, and cobalt neodecanoate.