KR20060006940A - 다수 불투과층을 포함하는 확장-이동성 타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 확장 이동성 타이어에 관한 것이다. 본 발명의 타이어는, 타이어의 일 측면이 비드(1)에 고정되는 카카스형 강화 구조(10)를 포함하고, 상기 각각의 비드들은 이 강화 구조를 지지하는데 사용되는 고정 구역을 포함한다. 게다가, 각각의 측벽들은, 타이어 압력이 상당히 감소되거나 0이 되는 경우에 차량의 중량 중 일부에 해당하는 부하를 지지할 수 있는 고무 합성물로 형성되는 측벽 인서트(30)로 강화된다. 본 발명의 타이어는, 팽창 가스에 대해서 기본적으로 불투과성을 갖고, 한 측벽으로부터 타 측벽까지 사실상 타이어의 내부 모두를 덮게 되는 고무 합성물로 형성되는 내부 층(40)을 추가로 포함한다. 연결 층(50)은 측벽 인서트와 내부 층 사이에 배치된다. 내부 층은 양호하게 부틸 고무를 기초로 하는 고무 합성물로 형성되는 반면에, 연결 층은 양호하게 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌으로 형성된다.

확장 이동성 타이어, 카카스형 강화 구조, 비드, 측벽 인서트, 자가지지 측벽

Description

다수 불투과층을 포함하는 확장-이동성 타이어{EXTENDED MOBILITY TYRE COMPRISING SEVERAL IMPERVIOUS LAYERS}

본 발명은 최적의 불투과 특성을 갖는, 자가지지(self-supporting) 측벽 형식의 확장-이동성 타이어에 관한 것이다.

수 년동안, 타이어 생산자들은, 팽창형 타이어에 설치된 휠이 처음 사용 상태로 회귀하는 문제, 다시 말하면 하나 이상의 타이어에서의 상당한 혹은 전체 압력 손실에도 불구하고 차량의 운행을 지속시킬 수 있는 방법에 대한 근본적 해결책을 개발하기 위한 상당한 노력을 기울여왔다. 수십 년동안, 예비 휠(spare wheel)은 유일하고 일반적인 해결책으로 간주되었다. 그 후에, 보다 최근에는, 이들의 가능한 배제와 관련된 상당한 이점들이 분명해졌다. "확장-이동성"의 개념이 개발 중에 있다. 관련 기술들로 인해서 천공(puncture) 또는 압력 강하 후에 일정한 제한 내에서 동일한 타이어로 계속 주행할 수 있다. 이는 운전자가 예를 들면 예비 휠을 설치하기 위해 종종 위험한 환경에서 정지하지 않고도 수리 위치까지 이동할 수 있게 한다.

확장-이동성 기술의 두 주요한 형식들은 현재 자동차 시장에서 입수가능하다. 한편으로는, 자가지지 형식("0 압력"을 나타내는, 영어 약자로 ZP)의 타이어들 이 존재한다. 자가지지 타이어들은, 가장 흔하게는 측벽에 제공되는 고무 재질의 인서트(insert)들에 의해서 강화된 측벽 덕분에 감소된 압력하에서 혹은 압력이 없이도 부하를 지지할 수 있다.

다른 한편으로는, 압력 강하에 이어지는 측벽의 꺼짐(sagging)현상이 발생하는 경우에 타이어의 트래드(tread)의 내측을 지지할 수 있는 지지부들을 갖춘 휠들이 입수가능하다. 이러한 해결책은 유리하게도 림(rim)으로부터 타이어가 활주하는 위험을 감소시킬 수 있는 하단 구역을 포함하는 타이어와 결합된다. 이러한 해결책은, 정상 상태에서의 주행간 특징부들과의 접촉을 유지하는 것을 가능하게 하기 때문에 유리하다. 다른 한편으로, 그것은 차량의 휠 각각에 대해서 부가적인 부재와 지지부를 필요로 한다는 단점을 갖는다.

높은 수준의 품질과 안정성을 갖는 자가지지 측벽들을 갖는 타이어를 생산하기 위해서, 높은 수준의 불투과성을 제공할 수 있는 것이 바람직하며, 이는 첫번째로는 압력 대 시간의 손실을 최소화시키는 것을 가능하게 하기 위함이며, 둘째로는 타이어의 여러 구성요소를 보호하는 것을 가능하게 하는 반-산소 차단부(anti-oxygen barrier)를 생성하기 위함이다. 전자의 경우에, 이는 제품 사용에 대한 편안함의 문제이며, 이는 수 주간 그리고 수 개월간에 걸쳐 일정한 압력을 유리하게 유지시킨다. 다른 태양에 따라, 타이어의 다수의 구조적 부재들 중에 하나 이상이 산화되는 원인과 위험이 최소화된다.

그러나, 자가지지 측벽들을 구비한 타이어의 경우에, 상대적으로 측벽의 큰 비율을 차지하는 측벽 내에서의 고밀도 인서트들의 존재는, 그 밀도가 인서트의 밀 도보다 실질적으로 작게 되는 불투과층을 위치시키는 것을 어렵게 만들고, 이는 한편으로는 인서트를 생성하는데 사용되는 혼합물의 서로 다른 성질에 기인해서, 다른 한편으로는 불투과층을 생성하는데 필요한 혼합물의 서로 다른 특성에 기인해서 이러한 재질들 사이의 경계 지역에 높은 정도의 이질성(heterogeneity)이 발생할 수 있기 때문이다. 게다가, 전술한 높은 수준의 불투과성을 획득하기 위해서, 불투과 층의 성질과 다른 구조적 부재에 대한 그 위치설정의 관점에서 절충안을 생각하는 것은 쉬운 일이 아니다.

이러한 여러 단점들을 극복하기 위해, 본 발명은, 그 기부가 림 시트(rim seat)에 설치되도록 의도된 비드(bead)에서 타이어의 각 측면에 고정된 최소한 하나의 카카스형(carcass-type) 강화 구조부를 포함하며, 상기 각각의 비드들은 측벽의 형식으로 실질적으로 반경방향 외부를 향해 연장되고, 이 측벽들은 반경방향 측벽들을 포함하고 트래드를 결합시키면서 외부를 향하고, 상기 카카스형 강화 구조는 비드로부터 상기 측벽과 크라운(crown) 강화부를 향해 비드로부터 외주방향으로 연장되고, 각각의 비드들은 강화 구조부가 고정되도록 하는 고정 구역(anchoring zone)을 추가로 포함하며, 상기 각각의 측벽들은 팽창 압력이 실질적으로 감소되거나 영이 되는 경우에 차량의 무게의 일부에 해당하는 부하를 지지할 수 있는 고무 합성물로 이루어진 측벽 인서트(insert)로 강화되고, 상기 타이어는 한 측벽으로부터 타 측벽으로 상기 타이어의 거의 전체를 커버하는 팽창 가스에 대해 실질적으로 불투과성을 갖는 고무 합성물로 이루어진 내부 층과, 상기 각각의 측벽 인서트들과 상기 내부 층 사이에 배열되는 고무 합성물로 이루어진 접착 층을 더 포함하게 되는, 확장-이동성 운행에 적합한 타이어를 제안한다.

매우 높은 수준의 불투과성은 (양호하게는 부틸 고무를 기초로 하는) 불투과 층을 제공함으로써 달성된다. 이 층을 상기 벽들의 최내측에 위치시키는 것은 예를 들면 산소의 확산으로부터 모든 다른 층들과 상기 벽들의 부재를 보호하는 것을 가능하게 한다.

그 일부에 대해서 접착 층은 불투과 층과 인서트들 사이에서 점진적인 강도 구배(rigidity gradient)를 제공한다. 따라서 보다 양호한 유닛의 고정과, 내구성과 신뢰성을 갖는 조립체가 획득된다. 상기 불투과 층과 측벽 인서트 사이의 경계면이 최적화된다. 압력 감소 혹은 0 압력 상태로 운행하는 경우에 특히 극도로 높게 되는 기계적 응력들은 보다 양호하게 흡수되고 분배된다.

인서트보다 낮은 강도를 갖는 접착 층의 존재는 인서트를 위한 부가적인 보호를 추가로 제공하고, 이 인서트는 높은 기계적 응력에 대해서 접착 층보다 낮은 저항성을 갖는다. 또한 상기 접착층은, 심지어 운행 온도와 같이 높은 온도(즉, 열산화 노화(thermo-oxidising ageing))에서 산소를 고정하는 만족스러운 능력을 갖게 되어서, 내부 층을 통과한 어떤 산소의 이동에 대한 차단부를 구성하기 때문에 특히 유리하다.

하나의 유리한 실시예에 따라서, (양호하게는 부틸 고무를 기초로 하는) 내부 층은, 측벽 인서트의 내부 부위와 고정 구역의 반경방향 외부 부위 사이의 접합 구역(junction zone)에 위치되는 수준까지 반경방향 내부로 측벽을 따라 연장된다. 인서트의 거의 전체 표면에 대한 불투과 층의 존재는 원하는 높은 수준의 불투과성을 제공하는 것을 가능하게 한다. 실질적으로 보다 가요성을 갖고 따라서 인서트 자체보다 낮은 취성(fragile)을 갖는 이 층의 존재는 상기 인서트를 위한 효과적인 보호를 제공한다.

접착 층은 양호하게 먼저 상기 내부 층과 둘째로는 상기 인서트와 직접 접촉하게 된다. 이러한 직접 접촉은 상기 인서트와 상기 불투과 층 모두에 대한 경계면으로서 작용하는 것을 가능하게 하여서, 이들 두 요소 사이에서 중간이 되는 기계적 특성을 가진 구역을 형성하게 된다.

본 발명의 실시예의 일례에 따라서, 상기 접착 층은 상기 비드와 숄더 구역(shoulder zone) 사이에서 연장된다. 이는 실질적으로 인서트의 표면에 해당한다. 본 발명의 실시예의 다른 예시에 따라서, 상기 접착 층은 상기 내부 층의 표면과 실질적으로 동일한 표면을 덮게 된다.

하나의 유리한 실시예에 따라서, 상기 내부 층의 일 단부 부위는 상응하는 비드에 고정된다. 따라서 초기 분리에 대한 보호가 획득된다.

유리하게도, 상기 측벽 인서트는 상기 강화 구조부에 대해서 축방향 내부를 향해 배열된다. 그 후에 상기 강화 구조부는 축방향 내부로 연장되어서, 장력 지역에서 그 과정을 최적화시킨다. 이는 특히 내구성의 관점에서 유익하다.

하나의 유리한 실시예에 따라서, 고무 합성물로 이루어진 중간 층이 상기 측벽 인서트와 상기 강화 구조 사이에 배열된다. 이러한 중간 층의 존재는 지면과 접촉하는 지역에서 강화 구조부의 강화 스레드(thread)의 비방사화(deradialisation)를 허용하여서, 보다 양호한 편안함과 내구성을 제공한다. 상기 중간 층은 유리하게 상기 접착 층과 유사한 성질을 갖는 고무 합성물로 형성된다. 이는 실행하기에 경제적이며 단순한 해결책이 된다. 어느 정도는 "부유(floating)"하는 인서트의 위치설정은 증가된 편안함과 최적의 내구성을 제공한다.

본 발명의 유리한 실시예에 따라서, 상기 접착 층은 표준 ASTM D412에 따라 2 내지 4 MPa의 압력과 23℃의 온도에서 측정했을 때 10% 변형에서 신장 시컨트계수(secant modulus of extension) ME10를 갖는 고무 합성물로 형성된다.

본 발명에 따른 타이어의 하나의 유리한 실시예에 따라, 상기 각각의 측벽들은 양호하게 표준 ASTM D412에 따라 5 내지 13 MPa의 압력과 23℃의 온도에서 측정했을 때 10% 변형에서 신장 시컨트계수 ME10를 갖는 고무 합성물로 형성된다.

다른 한편으로, 상기 내부 층은 양호하게 표준 ASTM D412에 따라 1.5 내지 3.5 MPa의 압력과 23℃의 온도에서 측정했을 때 10% 변형에서 신장 시컨트계수 ME10를 갖는 고무 합성물로 형성된다.

유리하게, 상기 중간 층의 고무 합성물은 표준 ASTM D412에 따라 2 내지 4 MPa의 압력과 23℃의 온도에서 측정했을 때 10% 변형에서 신장 시컨트계수 ME10를 갖는다.

하나의 유리한 실시예에 따라, 상기 접착 층의 고무 합성물은, 그 복합 디엔(conjugated diene)으로부터 연유된 유닛들(units)의 몰 비율이 최소한 30%가 되는 하나 이상의 디엔 탄성체를 기초로 한다.

"기초로 한다"라는 표현은 공지된 방식으로 뒤에 이어질 구성물이 다수 비율로 합성물에 존재한다는 의미로 이해된다.

"디엔 탄성체"는 공지된 방식으로 디엔 단량체(diene monomer)(중합되었거나 그렇지 않거나, 두 개의 이중 탄소-탄소 결합을 가진 단량체)로부터 최소한 일부가 연유하는 탄성체(단일 중합체(homopolymer) 또는 공중합체(copolymer))를 의미하는 것으로 이해된다. 그 복합 디엔으로부터 연유된 유닛의 몰 비율이 최소한 30%가 되는 "디엔 탄성체"(이러한 디엔 탄성체는 종래에 당업자에게 "본질적으로 불포화된(essentially unsaturated)" 것으로 언급되었다)는 부틸 고무, 니트릴(nitrile) 고무 또는 디엔과 EPDM형 알파-올레핀(alpha-olefin)의 공중합체를 제외하고, 이들은 이들의 디엔으로부터 연유하는 유닛의 감소된 몰 비율(15% 이하) 때문에 본 발명에 따른 접착 층 또는 중간 층 합성물에 사용불가능하다.

양호하게, 상기 접착 층의 합성물과 가능하게는 상기 중간 층의 합성물은, 최소한 하나의 "고도로 불포화된(highly unsaturated)" 디엔 탄성체, 다시 말하면 그 복합 디엔으로부터 연유하는 유닛들의 몰 비율이 50% 이상이 되는 디엔 탄성체를 기초로 한다.

본 발명에 따라 접착 층과 가능하게는 중간 층에 사용가능한 "고도로 포화된" 디엔 탄성체로서, 천연 고무 및/또는:

- 4 내지 12의 탄소 원자를 가진 복합 디엔 단량체를 중합함으로써 획득되는 단일 중합체, 또는

- 8 내지 20의 탄소 원자를 가진 하나 이상의 비닐-방향족 화합물과 함께 또는 이를 가진 하나 이상의 복합 디엔을 공중합화함으로써 획득되는 공중합체가 사용될 수 있다.

특히 적합한 복합 디엔들은 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔 그리고 예를 들면 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 2,3-디에틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-3-에틸-1,3-부타디엔, 2-메틸-3-이소프로필-1,3-부타디엔과 같은 2,3-디(C1 내지 C5 알킬)-1,3-부타디엔, 아릴(aryl)-1,3-부타디엔, 1,3-펜타디엔 그리고 2,4-헥사디엔이 된다.

적합한 비닐-방향족 화합물들은, 예를 들면 스티렌, 오르소(ortho)-메틸스티렌, 메타(meta)-메틸스티렌 그리고 파라(para)-메틸스티렌, 상업적 혼합물인 "비닐톨루엔", 파라-테르트(tert.) 부틸스티렌, 메톡시스티렌, 클로로스티렌, 비닐메시틸렌, 디비닐벤젠 그리고 비닐나프탈렌이 된다.

공중합체는 디엔 유닛들의 99 중량% 내지 20 중량%와 비닐-방향족 유닛들의 1 중량% 내지 80 중량%를 포함할 수 있다.

보다 더 양호하게는, 본 발명에 따른 접착 층 화합물과 가능하게는 중간 층 화합물의 디엔 탄성체(들)는, 천연 고무, 폴리부타디엔(BR), 고도의 시스(cis)-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌(IR), 부타디엔/스티렌 공중합체(SBR), 부타디엔/이소프렌 공중합체(BIR), 이소프렌/스티렌 공중합체(SIR), 부타디엔/스티렌/이소프렌 공중합체(SBIR) 또는 이들 화합물 중 둘 이상의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

보다 더 양호하게는, 상기 접착 층의 고무 합성물은(여기서, phr은 탄성체(들) 100에 대한 해당 성분의 중량 비율)

- 40 내지 100 phr이 되는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌과,

- 60 내지 0 phr이 되는 폴리부타디엔 및/또는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체를 포함한다.

또한 상기 접착 층의 고무 합성물은 유리하게

- 55 내지 100 phr이 되는 천연 고무 또는 합성 폴리이소프렌과

- 45 내지 0이 되는 상기 폴리부타디엔 및/또는 상기 부타디엔 공중합체를 포함한다.

양호하게, 상기 접착층의 고무 합성물은, 카본 블랙(carbon black) 또는, 실리카와 같은 강화 무기 충전물(reinforcing inorganic filler)과 카본 블랙의 혼합물을 포함하는 강화 충전물(filler)을 포함한다.

적합한 카본 블랙들은 종래 타이어에 사용되는 모든 카본 블랙이 되고, 유리하게는 블랙 N660과 같은 6 그레이드의 카본 블랙들이 된다.

공지된 방식으로 "강화 무기 충전물"은, 그 색과 기원(천연 또는 합성)이 어떻던 간에, 무기 또는 미네럴 충전물을 의미하는 것으로 이해되고, 또한 "백색" 충전물 또는 종종 카본 블랙과 대비하여 "클리어(clear) 충전물"로 언급되며, 이 무기 충전물은 매개 결합제(coupling agent)외의 기타 다른 수단이 없이 단독으로, 타이어의 제조용으로 의도되는 고무 합성물을 강화시킬 수 있으며, 다시 말하면 그 강화 기능에 있어서 종래의 타이어-그레이드 카본 블랙 충전물을 대체할 수 있다.

유리하게, 상기 강화 무기 충전물의 전체 혹은 최소한 다수 비율은 실리카(SiO₂)가 된다. 사용되는 실리카는, 당업자에게 공지된 어떠한 강화 실리카라도 될 수 있고, 특히 고도의 분산성 침전 실리카가 양호하다고 할지라도 그 비표면적이 모두 450m²/g가 되는 BET 표면적과 CTAB 표면적을 갖는 침전(precipitate) 또는 훈증(fumed) 실리카가 될 수 있다.

본 명세서에서, BET 비표면적(specific surface area)은, 브루누어(Brunauer)와 에미트(Emmet), 텔러(Teller)가 1938년 2월 "The Journal of the American Chemical Society" 60권 309쪽에 기술한 방식에 따라 그리고 표준 AFNOR-NFT-45007(1987년 11월)과 동일한 방식에 따라 공지된 방식으로 결정된다; CTAB 비 표면적은 동일한 표준 AFNOR-NFT-45007(1987년 11월)에 따라 결정되는 외부 표면적이다.

"고도의 분산성 실리카"는 탄성체 매트릭스(elastomer matrix) 내에서 응집되지 않고 분산되는 매우 실질적인 능력을 갖는 어떤 실리카를 의미하는 것으로 이해되고, 이는 박막 구역에 대해서 전자현미경 또는 광학현미경을 이용해서 공지된 방식으로 관찰될 수 있다. 이러한 양호한 고도의 분산성 실리카의 비제한적인 예시로서, 데구사(Degussa)로부터 입수되는 실리카인 Ultrasil 7000과 Ultrasil 7005, 로디아(Rhodia)로부터 입수되는 실리카인 Zeosil 1165MP, 1135MP와 1115MP, PPG로부터 입수되는 실리카인 Hi-Sil EZ150G, 후버(Huber)로부터 입수되는 실리카인 Zeopol 8715, 8745와 8755, 그리고 예를 들면 유럽특허출원 제 EP-A-735 088호에 기술된 알루미늄 "도핑된(doped)" 실리카와 같은 처리된 침전 실리카가 언급될 수 있다.

예를 들면, 블랙/실리카 혼합물 또는, 실리카가 부분적으로 또는 전체적으로 덮혀진 블랙들은 강화 충전물을 형성하기에 적합하다. 또한, 이에 한정되는 것은 아니지만, 국제특허공보 제 WO-A-96/37547호에 기술된, "CRX 2000"이라는 상표명으로 캐보트(CABOT)에 의해 판매되는 충전물과 같은 실리카에 의해 수정되는 카본 블랙들을 포함하는 강화 무기 충전물이 적합하다.

강화 무기 충전물로서, 또한 이들에 한정되는 것은 아니지만, 유럽특허공보 제 EP-A-810 258호에 기술된 고도의 분산성 알루미나, 또는 대안적으로 국제특허공보 제 WO-A-99/28376호에 기술된 것과 같은 알루미늄 하이드록시드를 이용하는 것도 가능하다.

실리카와 같은 강화 무기 충전물이 접착 층의 고무 합성물과 가능하게는 중간 층의 고무 합성물이 되는 경우에, 본 발명에 따른 이들 합성물은 강화 무기 충전물/탄성체 매트릭스 접착제(또한 결합제로 언급됨)를 종래와 같이 추가적으로 포함할 수 있으며, 이 접착제의 기능은, 상기 매트릭스 내에서 무기 충전물의 분산을 조장하면서 상기 무기 충전물과 매트릭스 사이에 충분한 화학적 및/또는 물리적 접착(또는 결합)을 보장하는 것이다.

"결합제"는, 상기 탄성체 매트릭스 내에서 충전물의 분산을 조장하면서 문제의 충전물과 탄성체 사이의 충분한 화학적 및/또는 물리적 연결을 확립할 수 있는 작용제를 의미하는 것으로 보다 적확히 이해된다. 두 가지 기능을 갖는 이러한 결합제는 예를 들면 단순 일반 화학식 "Y-T-X"를 갖고, 여기서:

- Y는, 예를 들면 결합제의 실리콘 원자와 무기 충전물(예를 들면, 실리카의 경우에 실라놀(silanol))의 히드록시기(OH)의 표면 사이에서 확립될 수 있는 접착과 같이, 무기 충전물과 물리적으로 및/또는 화학적으로 결합할 수 있는 작용기(functional group)("Y" 작용)를 나타내고;

- X는 예를 들면 황 원자로 탄성체와 물리적으로 및/또는 화학적으로 접착할 수 있는 작용기("X" 작용)를 나타내고;

- T는 Y와 X를 결합시키는 것을 가능하게 하는 작용기를 나타낸다.

또한 본 발명에 따른 고무 합성물은, 디엔 탄성체(들)와 강화 충전물(그리고 가능하게는 실리카와 같은 강화 무기 충전물이 존재하는 경우에 상기 접착제)에 부가하여, 항산화제(antioxidant), 항오존 왁스(antiozone wax), 예를 들면 황을 기초로 하는 가교결합 시스템(cross-linking system) 그리고, 예를 들면 일산화아연과 스테아르 산(stearic acid)을 포함하는 가교결합 활성제(activator)들을 포함한다.

유리하게, 상기 접착 층의 고무 합성물은 2 phr만큼 또는 그 이상의 양에 해당하는 황을 포함한다(여기서, phr은 탄성체(들) 100에 대한 해당 성분의 중량 비율).

상기 접착 층의 고무 합성물은 양호하게 산소를 차단함으로써 이 화합물 내에서 산화를 활성화하도록 의도된 금속염 포함한다. 상기 염은 유리하게, 제 3 철 아세틸아세토네이트(iron (Ⅲ) acetylacetonate), n이 2 내지 23 사이가 되는 Fe(C_nH_2nO₂)₃의 화학식을 갖는 카르복실산의 제 3 철염(iron (Ⅲ) salt), 그리고 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 방향족 모노-카르복실산의 제 3 철염(iron (Ⅲ) salt)으로 구성되는 그룹에 속하는 제 3 철염이 된다. 상기 제 3 철염은 양호하게 상기 접착 층의 고무 합성물 내에서 0.01 phr 내지 0.03 phr에 해당하는 양으로 존재한다.

다른 변형예에 따라, 상기 염은 코발트 나프테네이트(cobalt naphthenate)와 같은 코발트염이 된다. 상기 코발트염은 상기 접착 층의 고무 합성물 내에서 0.1 phr 내지 0.3 phr에 해당하는 양으로 존재한다.

상기 각각의 인서트의 고무 합성물은 양호하게(여기서, phr은 탄성체(들) 100에 대한 해당 성분의 중량 비율),

- 20 내지 100 phr에 해당하는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌과,

- 80 내지 0 phr에 해당하는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은, 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체 및/또는 폴리부타디엔을 포함한다.

유리하게, 상기 인서트들 각각의 고무 합성물은:

- 20 내지 50 phr에 해당하는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌과,

- 80 내지 50 phr에 해당하는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은, 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체 및/또는 폴리부타디엔을 포함한다.

양호하게, 상기 내부 층의 고무 합성물은:

- 부틸 고무들, 할로겐화(halogenated) 부틸 고무들 그리고 파라메틸스티렌/이소부틸렌 공중합체로 이루어진 그룹에 속하고, 40 내지 100 phr에 해당하는 최소한 하나의 탄성체와,

- 60 내지 0 phr에 해당하는, 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌, 및/또는 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체를 포함한다.

상기 중간 층의 고무 합성물은 양호하게 하나 이상의 디엔 탄성체를 기초로 하고, 이 복합 디엔으로부터 연유하는 유닛들의 몰 비율은 최소한 30%가 된다. 게다가, 상기 중간 층의 고무 합성물은 양호하게(여기서, phr은 탄성체(들) 100에 대한 해당 성분의 중량 비율),

- 40 내지 100 phr에 해당하는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합체 함량비를 갖는 합성 고무와

- 60 내지 0 phr에 해당하는 폴리부타디엔 및/또는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은 부타디엔과 비닐-방향족 단량체를 포함한다.

본 발명의 하나의 특정한 실시예에 따라, 상기 중간 층의 고무 합성물은, 카본 블랙 또는 카본 블랙과 실리카 같은 강화 무기 충전물의 혼합물을 포함하는 강화 충전물을 포함한다.

또한 본 발명은 전술한 바와 같이 승용차형의 자동차에 장착되도록 의도된 타이어에 관한 것이고, 여기서 상기 접착 층은 0.4mm 내지 2mm, 양호하게는 0.6mm 내지 1.2mm의 두께를 갖는다.

양호하게, 각각의 상기 측벽 인서트들은 3mm 내지 20mm, 양호하게는 5mm 내지 14mm의 두께를 갖는다.

하나의 유리한 실시예에 따라, 상기 내부 층은 0.5mm 내지 1.2mm의 두께를 갖는다.

실시예의 모든 세부 사항들은 이하의 상세한 설명에 제시되고, 도면 1 내지 도 5에 의해 보충된다.

도 1은, 불투과 층과 측벽 인서트 사이의 측벽에 위치되는 접착 혼합물의 층을 포함하는, 본 발명에 따른 타이어의 제 1 형의 실시예의 예시의 크라운의 절반과, 기본적으로 비드, 측벽을 표시하는 반경방향 단면을 도시한다.

도 2는, 불투과 층과 측벽 인서트 사이에서 한 측벽으로부터 다른 측벽까지 위치되는 접착 혼합물의 층을 포함하는, 본 발명에 따른 타이어의 제 2 형의 실시예의 예시의 크라운의 절반과, 기본적으로 비드, 측벽을 표시하는 반경방향 단면을 도시한다.

도 3은, 불투과 층과 측벽 인서트 사이의 측벽에 위치되는 접착 혼합물의 층과 인서트와 카카스형 강화 구조물 사이에 위치되는 중간 층을 포함하는, 본 발명에 따른 타이어의 다른 형식의 실시예의 예시의 크라운의 절반과, 기본적으로 비드, 측벽을 표시하는 반경방향 단면을 도시한다.

도 4는, 불투과 층과 측벽 사이에서 한 측벽으로부터 다른 측벽까지 위치되 는 접착 혼합물 층과 인서트와 카카스형 강화 구조물 사이에 위치되는 중간 층을 포함하는, 본 발명에 따른 타이어의 다른 형식의 실시예의 예시의 크라운의 절반과, 기본적으로 비드, 측벽을 표시하는 반경방향 단면을 도시한다.

도 5는, 한편으로는 불투과 층과 측벽 인서트 사이에서 한 측벽으로부터 다른 측벽까지 위치되는 접착 혼합물의 층과 다른 한편으로는 종래 형태의 비드 와이어 배열을 포함하는, 본 발명에 따른 타이어의 제 2형 실시예의 예시의 크라운의 절반과, 기본적으로 비드, 측벽을 표시하는 반경방향 단면을 도시한다.

타이어의 강화 아마추어(armature) 또는 강화부는 현재- 그리고 매우 종종- 통상적으로 "카카스 플라이", "크라운 플라이" 등으로 언급되는 하나 이상의 플라이(ply)들을 적층함으로써 구성된다. 이러한 방식의 강화 아마추어를 지칭하는 것은 제조 과정에서 기원하고, 이 과정은 종종 종방향으로 존재하는 코드(cord) 강화 스레드를 구비한 상태로 플라이 형태로 연속된 반제품(semi-finished product)을 생산하고, 그 후에 타이어 블랭크(blank)를 형성하기 위해 이 제품들이 조립되거나 적층되는 단계를 포함한다. 플라이들은 큰 치수로 평평하게 생산되고, 다음으로 제품의 주어진 치수에 따라 절단된다. 또한 플라이들은 제 1 단계에서 대체로 평평하게 조립된다. 따라서 생산된 블랭크는 전형적인 타이어의 도넛형상을 취하도록 형상이 설정된다. 그 후에 완성중(finishing)"으로 언급되는 반제품은 경화될 준비가 된 제품을 획득하기 위해 블랭크에 가해진다.

이러한 형식의 "종래" 과정은 특히 타이어의 블랭크의 제조 단계에 있어서, 카카스 강화부를 타이어의 비드 와이어 지역에 고정 또는 유지하는데 사용되는(일반적으로 비드 와이어인) 고정 부재(anchoring element)의 사용을 포함한다. 따라서, 이러한 형식의 과정에서 카카스 강화부를 구성하는 모든 플라이 부위(또는 그 일부만)는 타이어 비드에 배열되는 비드 와이어 주위에 턴업(turn up)된다. 이러한 방식으로 카카스 강화부는 비드에 고정된다.

플라이들과 조립체들을 생산하는 여러 다른 방법에도 불구하고, 당업계에서 종래의 방식인 이러한 형식의 일반적 채택은 당업자로 하여금 이러한 과정을 반영하는 용어를 사용하게 한다; 따라서 일반적으로 인정되는 용어들은 "플라이", "카카스", "비드 와이어" 그리고 평평한 형상에서 도넛형상으로 변화를 지칭하는 "성형(shaping)"을 포함한다.

그러나, 바르게 말하며, 전술한 정의에 따라 "플라이" 또는 "비드 와이어"를 포함하는 타이어들이 현재 존재한다. 예를 들면, 유럽특허공개공보 제 0 582 196호는 플라이의 형태로 된 반제품의 보조 없이 제조되는 타이어를 기술한다. 예를 들면, 서로 다른 강화 구조의 코드들은 인접한 고무 혼합물 층에 직접 가해지고, 제조될 타이어의 최종 형상과 유사한 형상을 직접 획득하는 것을 가능하게 하는 형상을 가진 도넛형 코어 상에 그 전체가 연속된 층으로 가해진다. 따라서, 이러한 경우에, 더 이상 어떠한 "반제품" 또는 "플라이", "비드 와이어"도 존재하지 않는다. 고무 혼합물과, 코드 또는 필라멘트 형식의 강화 스레드와 같은 기본 제품들은 코어에 직접 가해진다. 이 코어는 도넛형상을 취하기 때문에, 평평한 형상을 토러스 (torus) 형상으로 변형하기 위해 블랭크는 더 이상 성형될 필요가 없다.

또한, 본원에 기술된 타이어의 실시예 예시 중 다수는 비드 와이어 주위에 "종래의" 카카스 플라이 업턴(upturn)을 갖지 않는다. 이들 예시에서, 이러한 형식의 고정은, 외주방향 필라멘트들이 상기 측벽 강화 구조에 인접하게 배열되는 배열로써 대체되고, 전체는 고정 또는 유지 고무 합성물에 매립된다.

또한 중앙 코어 상으로의 신속하고 효과적이며 단순한 설치에 특히 적합한 반제품을 이용하여 도넛형 코어 상에 조립하는 과정들이 존재한다. 마지막으로, (플라이들, 비드 와이어 등과 같은) 특정한 구조적 형상부를 생산하고 타부위는 혼합물 및/또는 필라멘트 또는 스트립의 형태로 된 강화 스레드의 직접 부과로 생성하기 위해, 양 특정 반제품들을 포함하는 혼합물을 이용하는 것도 가능하다.

본원에서, 제조 분야와 제품의 디자인 분야의 최근 기술적 발전을 고려하기 위해, "플라이", "비드 와이어" 등과 같은 종래 용어들은 사용되는 과정의 형식에 무관한 중립적 용어(들)로 대체된다. 따라서, "카카스형 강화 스레드" 또는 "측벽 강화 스레드"라는 용어는, 종래 과정에서 카카스 플라이의 강화 코드들을 지칭하는 것으로, 그리고 측벽의 수준에 일반적으로 부가되고 반제품이 없는 과정에 따라 생산되는 타이어의 해당 코드들을 지칭하는 것으로서 유효하다. "고정 지역"이라는 용어는 그 부분에 대해서, 외주방향 필라멘트, 고무 합성물 그리고 도넛형 코어에 부가하는 과정으로 생산되는 하부 구역의 인접 측벽 강화부에 의해 형성되는 종래 조립체 또는 종래 과정의 비드 와이어 주위의 "전통적인" 카카스 플라이 업턴을 동일하게 지칭할 수 있다.

본원에서, "코드"라는 용어는, 그 재질과 코드의 처리에 관계없이, 단일필라멘트와 다중필라멘트 또는, 케이블, 꼬인 실(plied yarn)과 같은 조립체 혹은 대안적인 다른 형식의 조립체를 매우 일반적으로 지칭한다. 예를 들면, 이는 고무로의 부착을 용이하게 하기 위한 표면 처리와 코팅 또는 프리-사이징(pre-sizing)을 포함할 수 있다. "단일 코드(unitary cord)"라는 표현은 조립이 없이 단일 부재로 형성되는 코드를 지칭한다. 반면에, "다중필라멘트"라는 용어는 케이블, 꼬인 실 등을 형성하기 위한 최소한 두 개의 단일 부재의 조립체를 지칭한다.

"코드의 특성"은 예를 들면 그 치수, 그 조성, 그 특성과 기계적 특징(특히 계수(modulus)), 그 화학적 특성과 특징 등을 의미하는 것으로 이해된다.

본원에서, 코드와 접착 고무 층의 "접촉"은, 코드의 외주의 최소한 일부가 접착 고무를 구성하는 고무 합성물과 긴밀히 접촉되어 있다는 사실을 의미하는 것으로 이해된다.

종래에 카카스 플라이(들)은 비드 와이어 주위에서 턴업(turn-up)된다고 알려져 있다. 그 후에 비드 와이어는 카카스 고정 기능을 수행한다. 따라서, 특히 이는 예를 들면 팽창압의 작용하에서 카카스 코드들에 발생하는 장력에 저항한다. 본원에 기술된 배열은 유사한 고정 기능을 제공하는 것을 가능하게 한다. 또한 림(rim)에 비드를 클램핑(clamping)하는 기능을 수행하는 종래 형식의 비드 와이어를 사용하는 것이 공지되어 있다. 또한 본원에 기술된 배열은 유사한 클램핑 기능을 제공하는 것을 가능하게 한다.

"측벽"은, 크라운과 비드 사이에 위치되고 매우 종종 낮은 굽힘 강도 (flexural strength)를 갖는 타이어의 일부에 관한 것이다. "측벽 혼합물"은 카카스의 강화 구조의 코드들과 이들의 접착 고무에 대해 외부에 축방향으로 위치되는 고무 혼합물에 관한 것이다. 이들 혼합물은 보통 낮은 탄성 계수를 갖는다.

"비드"는 상기 측벽에 대해서 반경방향으로 내부에 인접해 있는 타이어의 일부에 관한 것이다.

고무 합성물의 "확장 계수 ME10"은, 표준 ASTM D412에 따라 23℃에서 측정했을 때 10%의 정도의 단축(uniaxial) 변형시에 획득되는 외관상의 신장 시컨트 계수를 의미하는 것으로 이해된다.

상기하자면, "반경방향으로 상방향" 또는 "반경방향 상측" 또는 "반경방향 외부로"는 최대 반경방향을 의미한다.

카카스 형식의 강화부 또는 강화 구조는, 그 코드들이 90°로 배열되거나, 또한 그 사용에 있어서 용어에 따라 90°에 근접한 각도로 배열될 때, 방사형이라고도 일컬어 진다.

도 1은 특히 본 발명에 따른 타이어의 실시예의 제 1 형식의 비드에서의 하부 구역을 도시한다. 비드(1)는, 림의 플랜지(flange)에 대해서 위치되도록 제공되고 성형되는 축방향 외측부(2)를 포함한다. 상기 부위(2)의 상측부 또는 반경방향 외측부는 림 훅(hook)에 적합한 부위(5)를 형성한다. 이 부위는 종종 도 1에 도시된 바와 같이 축방향으로 외부를 향해 만곡된다. 상기 부위(2)는 림 시트(seat)에 대해 위치되기에 적합한 비드 시트(4)에서 그 내부를 향해 반경방향으로 그리고 축방향으로 종결된다. 또한 비드는 축방향 내측부(3)를 포함하고, 이 부위는 상기 시 트(4)로부터 측벽(6)을 향해서 대체로 반경방향으로 연장된다.

또한 타이어는, 유리하게 실질적인 방사형 배열로 성형된 강화 스레드를 구비한 카카스형식의 강화부 또는 강화 구조(10)를 포함한다. 이 구조는, 타이어의 상기 측벽들과 크라운을 통과해서 한 비드로부터 타 비드까지 연속적으로 배열될 수 있고, 또는 대안적으로 예를 들면 전체 크라운을 덮지 않고 상기 측벽을 따라 배열되는 둘 이상의 부분을 포함할 수 있다.

가능한 한 정확히 강화 코드들을 위치시키기 위해, 예를 들면 내부 캐비티의 형상을 부과하는 중앙 코어인 강체 지지부에 타이어를 형성하는 것이 매우 유리하다. 타이어의 모든 구성물들은 최종 구조에 필요한 순서로 이 코어에 가해지고, 이 구성물들은 타이어의 외형을 이 형성과정동안 변경하지 않고 그 최종 위치에 직접 배열된다.

카카스형 강화 구조의 두 개의 주요한 형식들이 가능하다. 전형적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 비드(1)의 수준에서 비드 와이어(7) 주위의 상기 구조(10)의 업턴은 카카스형 강화 구조를 비드에 고정시킨다.

그렇지 않은 경우, 예를 들면 도 1 내지 도 4의 어느 하나에 도시된 바와 같이, 고정 기능은 외주방향 코드들의 배열로 인해서 제공된다. 스택(stack;22)의 형태로 양호하게 배열되는 외주방향 코드들(21)은 각각에 비드들에 제공되는 고정 코드들의 배열을 형성한다. 이들 코드들은 양호하게 금속이고, 가능하게는 황동코팅된 금속이 된다. 다양한 변형들이, 예를 들면 아라미드, 나일론, PET, PEN 또는 혼성물과 같은 특성을 갖거나, 예를 들면 유리 섬유와 같은 다른 성질의 직물이 되는 코드들에 대비한다. 각각의 스택에서, 코드들은 유리하게 거의 동심을 이루며 중첩된다.

강화 구조의 완전한 고정을 보장하기 위해, 층상(stratified) 합성물 비드가 생산된다. 비드(1) 내에서, 강화 구조의 코드 정렬들 사이에는 외주방향 코드들(21)이 배열된다. 타이어의 형식 및/또는 원하는 특성에 따라, 이들은 도면과 같이 스택(22)에, 또는 다수의 인접 스택들에, 또는 어떤 적절한 배열로 배열된다.

강화 구조(10)의 반경방향 내부 단부 부위는 코드 권선(cord winding)과 상호작용한다. 따라서 상기 비드에서 이들 부위의 고정이 형성된다. 이러한 고정을 촉진하기 위해서, 외주방향 코드들과 강화 구조 사이의 공간이 접착 또는 고정 고무 합성물(60)로 채워진다. 또한 여러 특징들을 갖고 다수 구역을 한정하는 다수의 혼합물들의 사용에 대비하는 것이 가능하고, 혼합물들과 그 결과적 배열들의 조합은 실제적으로 비제한적이 된다. 비제한적인 예시로서, 이러한 혼합물의 확장 계수는 10 내지 15 MPa에 이르거나 이를 초과할 수 있고 심지어 어떤 경우에는 40MPa에 도달하거나 초과할 수 있다.

코드들의 배열은 여러 방식으로 배열되거나 제조될 수 있다. 예를 들면, 스택은 유리하게 여러 권선에 걸쳐 나선형으로 양호하게는 최소 직경으로부터 최대 직경으로 감긴(거의 0도) 단일 코드로 형성될 수 있다. 또한 스택은 하나 내에 다른 하나가 놓여진 다수의 동심 코드로 형성되어서, 점진적으로 증가하는 직경의 링이 중첩된다. 강화 코드 또는 코드의 외주방향 권선을 포화시키기 위해 고무 혼합물을 추가할 필요는 없다.

도 1과 도 2는 본 발명에 따른 두 개의 양호한 제 1 실시예를 도시한다. 실질적으로 강체 고무 합성물로 형성되는 측벽 인서트(30)는 측벽의 기부 지역과 타이어의 숄더 지역 사이에서 거의 반경방향으로 연장된다. 이러한 인서트의 주요 기능은, 저압 상태 또는 심지어 0 압력 상태에서 사용될 때 타이어가 특정한 부하에 대해서 지지할 수 있도록 해주는 것이다.

도면들은 큰 치수의 인서트를 도시하고 있지만, 유사 기능이 실질적으로 서로 다르고 특히 소형의 크기를 갖는 하나 이상의 인서트에 의해 제공될 수 있다.

측벽에 대해서 큰 비율로, 인서트(30)는 측벽의 전체 벽 두께의 50% 이상의 폭을 차지한다.

인서트(30)에 대해서 축방향 내부로, 실질적으로 불투과 고무 합성물(40)의 층은 유리하게 타이어의 거의 모든 내부 부위를 넘어서 연장된다. 불투과 층이 최내측이 되기 때문에, 모든 다른 층들은 그에 따라 형성된 차단 효과로부터 이익을 받는다. 혼합물(30)은 유리하게 부틸 고무를 기초로 한다. 표 1은 이러한 혼합물의 주요 구성요소의 세부 사항을 제시한다. 우리는 이러한 혼합물의 상대적으로 낮은 확장 계수를 추가로 지적할 것이다.

실시예의 여러 예시들에 도시된 바와 같이, 층(40)은 양호하게 비드의 축방향 내부 부위에 고정된다. 이러한 결과적인 고정 부위(41)는 어떤 초기 균열 또는 분리 등에 대한 효과적인 보호를 제공한다.

접착 혼합물(50)의 층은 불투과 층(40)과 인서트(30) 사이에 배열된다. 이 층은, 그를 에워싸는 두 재질과 비교해서 실질적으로 중간이 되는 확장 계수를 갖 는 고무 합성물로 형성된다: 즉, 한편으로는 낮은 확장 계수를 갖는 불투과 층(40)과, 실질적으로 높은 확장 계수를 갖는 인서트(30)가 된다. 도 1과 도 3의 예에서, 이러한 층은 각 측벽에서 인서트(30)의 거의 전체 높이에 걸쳐 연장되고, 이는 크라운 지역에서 중단된다. 반대로, 도 2, 도 4와 도 5의 예에서, 층(50)은 크라운 지역을 포함해서 한 비드로부터 타 비드로 연장된다. 도 5에서, 이 동일한 층은 다른 도시된 층에서 보다 더 큰 두께를 포함한다.

카카스형 강화 구조(10)는 상기 인서트(30)에 근접한 양호한 경로를 따라 상기 측벽을 따라서 진행한다. 따라서, 도 1과 도 2에서, 상기 구조(10)는 상기 인서트(30)에 대해서 축방향으로 외부에 놓여지고, 유리하게 인서트와 접촉하는 방향으로 측벽이 경로의 대부분을 넘어서 진행한다. 측벽의 기부에, 인서트가 협소해지는 구역에서, 상기 구조(10)의 경로는 인서트로부터 멀어지게 이동한다. 유리하게, 고정 구역과 측벽 사이의 경계면 지역에서, 강화 구조(10)는 가능한한 직선이 되는 경로를 따른다. 도시된 실시예에서, 고정 구역, 특히 스택(22)의 기울기는 전체 고정 구역과 이 구역에 위치된 상기 전체 구조부(10)가 상기 협소해지는 구역(31)의 외부에 위치된 부위에서, 그 기부에 인서트(30)의 외부 에지와 축방향으로 실질적으로 정렬되도록 해준다. 이러한 형식의 배열로써 응력 집중 구역을 생성함이 없이 상기 고정 구역에 의해서 카카스형 강화 구조의 힘이 효과적으로 흡수된다.

강화 구조와 인서트 간의 직접 접촉은 상기 측벽의 강성과 기계적 강도 특성을 최적화하는 것을 가능하게 한다.

도 3과 도 4의 변형예들은, 상기 인서트(30)와 강화 구조(10) 사이에 배열되 는, 인서트(30)의 혼합물보다 낮은 확장 계수의 고무 합성물로 이루어진 중간 층(70) 포함한다. 상기 구조(10)의 코드들은 상기 인서트(30)와 직접 접촉하지는 않아서, 특히 양호한 수준의 편안함과 내구성/지속성에 기여하는 특정한 기계적 가요성을 제공한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인서트(30)의 축방향 외부 형상은 유리하게 중간 층(70)에 의해 완전히 덮히게 된다. 여러 변형예에 따라, 이 층(70)은 비드와 크라운의 기부 사이에서 거의 축방향으로 연장되거나, 또는 대안적으로 한 비드로부터 타 비드로 연장되어서, 상기 크라운을 통과한다. 유리하게, 중간 층(70)의 고무 합성물은 접착 혼합물(50)의 것과 동일하다.

표 1은 타이어의 서로 다른 요소에 사용되는 고무 합성물의 예시와, 양호한 두께의 범위 그리고 이들 재료를 나타내는 여러 특성을 도시한다.

[표 1]

(여기서, phr은 탄성체(들) 100 부(part)에 대한 중량부)

＊천연 고무 또는 고도의 시스 -1,4 결합체 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌

＊＊두께는 (코드들의 사이가 아닌) 상기 구조(10)의 코드들의 외부 부분(또는 블랙)으로부터 측정된다.

마지막으로, 비제한적인 예시들로서, 여러 혼합물들의 조성에 대한 예시들이 존재한다.

각 측벽 인서트를 형성하는 고무 합성물

phr은 탄성체(들) 100 부(part)에 대한 중량부(phr)로서 다음의 혼합물 조성이 제시된다:

천연 고무: 35phr

폴리부타디엔: 65phr

카본 블랙 N660: 65phr

"6PPD": 3phr

황: 2.5phr

"CBS": 3.5phr

산화 아연: 3phr

스테아르 산: 3phr

여기서, "6PPD"는 N-(1,3-디메틸부틸)-N'-페닐-p-페닐렌디아민으로, 항산화제와 항오존제 모두가 되며,

"CBS"는 N-시클로헥실-벤조티아질-술폰아미드로, 경화촉진제가 된다.

접착층을 형성하는 고무 합성물

phr은 탄성체(들) 100 부(part)에 대한 중량부(phr)로서 다음의 혼합물 조성이 제시된다:

천연 고무: 75phr

스티렌/부타디엔 공중합체: 25phr

카본 블랙 N660: 45phr

방향족 오일 5phr

"6PPD": 1phr

황: 2phr

"CBS": 1phr

산화 아연: 3phr

스테아르 산: 1phr

개선된 산소 고정(oxygen fixation)을 갖는 접착층

탄성체(들) 100에 대한 해당 성분의 중량 비율(phr)로서 다음의 혼합물 조성이 제시된다:

천연 고무: 75phr

스티렌/부타디엔 공중합체: 25phr

카본 블랙 N660: 45phr

방향족 오일: 5phr

"6PPD": 1phr

황: 3.5phr

"CBS": 1phr

산화 아연: 7phr

스테아르 산: 1phr

코발트염: 0.2phr

또는

천연 고무: 75phr

스티렌/부타디엔 공중합체: 25phr

카본 블랙 N660: 45phr

방향족 오일: 5phr

"6PPD": 1phr

황: 3.5phr

"CBS": 1phr

산화 아연: 7phr

스테아르 산: 1phr

코발트염: 0.02phr

여기서 "phr"은 탄성체의 중량 %를 지칭한다.

본 발명에 따른 중간 층은 예를 들면 할로부틸(halobutyl) 고무(XIIR) 또는 파라메틸스티렌/이소부틸렌 공중합체와 같은 부틸 고무가 아닌 탄성체를 기초로 하는 고무 합성물로 형성될 수 있다는 것에 유의해야 한다.

도 5는, 양호하게 비드 와이어에 대해서 반경방향 내부로 통과한 후에 축방향 내부로부터 출발하여 축방향 외부를 향하면서, 고정 구역이 그 주위에 강화 구조(10)가 감긴 다중-와이어 배열로 형성된 비드 와이어를 포함하는 변형 실시예를 도시한다. 그후에 강화 구조(10)의 자유 단부(110)는 축방향 외부로 재상승하게 된다. 종래에 공지되고 폭넓게 사용되는 이러한 형식의 고정은 생산하기에 단순하고, 경제적이며, 내구성을 갖는다.

본 발명에 따른 타이어의 산업적 제조는 다수 형식의 과정을 사용하여 수행 된다. 유리하게, 고무 혼합물과 강화 스레드들(코드들)과 같은 구성요소의 개별적 설치나, 또는 대안적으로 강화 고무 층(lamella)과 같은 반제품의 설치를 허용하는, 중앙 코어 설치 원리가 사용된다.

Claims (32)

1. 확장-이동성 주행에 적합한 타이어에 있어서, 그 기부가 림 시트에 장착되는 비드에서 상기 타이어의 각 측면에 고정되는 최소한 하나의 카카스형 강화 구조와 크라운 강화부를 포함하고, 각각의 상기 비드들은 측벽의 형태로 실질적으로 반경방향 외부를 향해 연장되고, 이 측벽들은 트래드를 결합시키면서 반경방향 외부를 향하고, 이 카카스형 강화 구조는 상기 비드로부터 상기 측벽을 향해 외주방향으로 연장되며, 각각의 비드들은 강화구조의 고정을 허용하는 고정 구역을 추가로 포함하고, 각각의 상기 측벽들은 팽창압이 실질적으로 감소되거나 또는 0이 되는 상황에서 차량의 중량의 일부에 해당하는 부하를 지지할 수 있는 고무 합성물로 형성되는 측벽 인서트에 의해 강화되고, 상기 타이어는 한 측벽으로부터 타 측벽까지 실질적으로 이 타어어의 거의 내부 전체를 덮는 팽창 가스에 대해서 불투과성을 갖는 고무 합성물로 형성되는 내부 층과, 각각의 상기 측벽 인서트들과 상기 내부 층 사이에 배열되는 고무 화합물로 형성되는 접착 층을 추가로 포함하는 타이어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 내부 층은 상기 측벽을 따라 반경방향으로 내부를 향해, 측벽 인서트의 반경방향 내부 부위와 고정 지역의 반경방향 외부 부위 사이의 접합 구역에 위치된 수준까지 연장되는 타이어.
3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서, 상기 접착 층은 한편으로는 상기 내부 층과, 다른 한편으로는 상기 인서트와 직접 접촉하게 되는 타이어.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층은 비드와 숄더 구역 사이에서 연장되는 타이어.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층은 내부 층과 실질적으로 동일한 표면을 덮게 되는 타이어.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 층의 일 단부가 대응하는 비드에 고정되는 타이어.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 측벽 인서트가 상기 강화 구조에 대해서 축방향에서 내부를 향해 배열되는 타이어.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 고무 합성물로 된 중간 층이 상기 측벽 인서트와 상기 강화 구조 사이에 배열되는 타이어.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층이 표준 ASTM D412에 따라 23℃, 2 내지 4 MPa에서 측정했을 때 10% 변형의 신장 시컨트 계수 ME10을 갖는 고무 합성물로 형성되는 타이어.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 상기 측벽 인서트들은 표준 ASTM D412에 따라 23℃, 5 내지 13 MPa에서 측정했을 때 10% 변형의 신장 시컨트 계수 ME10를 갖는 고무 합성물로 형성되고, 상기 내부 층은 표준 ASTM D412에 따라 23℃, 1.5 내지 3.5 MPa에서 측정했을 때 10% 변형의 신장 시컨트 계수 ME10를 갖는 고무 합성물로 형성되는 타이어.
11. 제 8 항에 있어서, 상기 중간 층의 고무 합성물은 표준 ASTM D412에 따라 23℃, 2 내지 4 MPa에서 측정했을 때 10% 변형의 신장 시컨트 계수 ME10을 갖게 되는 타이어.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층의 고무 합성물은, 그 복합 디엔으로부터 연유된 유닛의 몰 비율이 최소한 30%가 되는 하나 이상의 디엔 탄성체를 기초로 하는 타이어.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 접착 층의 고무 합성물은(여기서, phr은 탄성체(들) 100부에 대한 중량부):

    - 40 내지 100 phr이 되는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌과,

    - 60 내지 0 phr이 되는 폴리부타디엔 및/또는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체를 포함하는 타이어.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 접착 층의 고무 합성물은:

    - 55 내지 100 phr이 되는 천연 고무 또는 합성 폴리이소프렌과,

    - 45 내지 0이 되는 상기 폴리부타디엔 및/또는 상기 부타디엔 공중합체를 포함하는 타이어.
15. 제 12 내지 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층의 고무 합성물은 카본 블랙 또는, 카본 블랙 그리고 실리카와 같은 강화 무기 충전물의 혼합물을 포함하는 강화 충전물을 포함하는 타이어.
16. 제 12 내지 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층의 고무 합성물은 2 phr(여기서, phr은 탄성체(들) 100부에 대한 중량부)에 해당하는 또는 그보다 더 큰 양의 황을 포함하는 타이어.
17. 제 12 내지 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층의 고무 합성물은, 산소를 차단함으로써 산화를 촉진하는데 제공되는 금속염을 추가로 포함하는 타이어.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 금속염은 제 3 철 아세틸아세토네이트, n이 2 내지 23 사이가 되는 Fe(C_nH_2nO₂)₃의 화학식을 갖는 카르복실산의 제 3 철염, 그리고 하나 이상의 방향족 고리를 포함하는 방향족 모노-카르복실산의 제 3 철염으로 구성되는 그룹에 속하는 제 3 철염이 되는 타이어.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 제 3 철염은 0.01 내지 0.03 phr의 양으로 상기 접착 층의 고무 합성물 내에 존재하는 타이어.
20. 제 17 항에 있어서, 상기 염은 코발트 나프테네이트와 같은 코발트염이 되는 타이어.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 코발트염은 0.1 내지 0.3 phr의 양으로 상기 접착층의 고무 합성물에 존재하는 타이어.
22. 제 12 내지 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각각의 인서트의 고무 합성물은(여기서, phr은 탄성체(들) 100부에 대한 중량부):

    - 20 내지 100 phr에 해당하는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌과,

    - 80 내지 0 phr에 해당하는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은, 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체 및/또는 폴리부타디엔을 포함하는 타이어.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 각각의 인서트들의 고무 합성물은:

    - 20 내지 50 phr에 해당하는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌과,

    - 80 내지 50 phr에 해당하는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은, 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체 및/또는 폴리부타디엔을 포함하는 타이어.
24. 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서, 상기 내부 층의 고무 합성물은:

    - 부틸 고무들, 할로겐화 부틸 고무들 그리고 파라메틸스티렌/이소부틸렌 공중합체로 이루어진 그룹에 속하고, 40 내지 100 phr에 해당하는 최소한 하나의 탄성체와,

    - 60 내지 0 phr에 해당하는, 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌, 및/또는 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체를 포함하는 타이어.
25. 제 8 항 또는, 제 12 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간 층의 고무 합성물은, 그 복합 디엔으로부터 연유된 유닛의 몰 비율이 최소한 30%가 되는 하나 이상의 디엔 탄성체를 기초로 하는 타이어.
26. 제 25 항에 있어서, 상기 중간 층의 고무 합성물은(여기서, phr은 탄성체( 들) 100부에 대한 중량부):

    - 40 내지 100 phr이 되는 천연 고무 또는 고도의 시스-1,4 결합제 함량을 갖는 합성 폴리이소프렌과

    - 60 내지 0 phr이 되는 폴리부타디엔 및/또는, 스티렌/부타디엔 공중합체와 같은 부타디엔과 비닐-방향족 단량체의 공중합체를 포함하는 타이어.
27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서, 상기 중간 층의 고무 합성물은, 카본 블랙 또는, 카본 블랙 그리고 실리카와 같은 강화 무기 충전물의 혼합물을 포함하는 강화 충전물을 포함하게 되는 타이어.
28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층은 0.4mm 내지 2mm의 두께를 갖게 되는 승용차형 차량에 장착되는 타이어.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 접착 층은 0.6mm 내지 1.2mm의 두께를 갖게 되는 타이어.
30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서, 상기 각각의 측벽 인서트들은 3mm 내지 20mm의 두께를 갖게 되는 타이어.
31. 제 30 항에 있어서, 상기 각각의 측벽 인서트들은 5mm 내지 14mm의 두께를 갖게 되는 타이어.
32. 제 28 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 내부 층은 0.5mm 내지 1.2mm의 두께를 갖게 되는 타이어.

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