KR20060104179A - Steel cord for radial tire - Google Patents
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Abstract
본 발명은 래디알 타이어용 스틸코드에 관한 것으로서 보다 상세하게는 래디알 타이어의 벨트 보강재로 사용할 수 있는 스틸코드를 복층으로 구성하여 스틸코드 내부로 더 많은 고무 침투가 가능하도록 함으로써 내부식성을 향상시킬 수 있는 래디알 타이어용 스틸코드에 관한 것이다.The present invention relates to a steel cord for a radial tire, and more particularly, to construct a steel cord that can be used as a belt reinforcing material of a radial tire in a multi-layered structure to improve corrosion resistance by allowing more rubber to penetrate into the steel cord. A steel cord for radial tires can be provided.
본 발명은 스틸코드 내부로 고무의 침투가 잘 이루어져 타이어에 침투된 수분이나 염분에 의해 스틸코드의 부식을 억제하기 위한 것으로 스틸코드의 중앙의 심연선을 1x2, 2+1, 2+2 구조로 하고, 심연선 외부에 이를 측연선이 다수 구비된 2층 구조의 스틸코드의 제공을 목적으로 한다.The present invention is to prevent the corrosion of the steel cord by the moisture or salt penetrated into the tire well made of rubber penetrated into the steel cord, the abyss wire in the center of the steel cord to 1x2, 2 + 1, 2 + 2 structure And, the object of the present invention is to provide a steel cord having a two-layer structure provided with a plurality of side wires outside the abyss wire.
본 발명은 래디알 타이어용 스틸코드에 있어서, 하기의 식(1)과 같이 내부 심연선의 개수가 2∼4이고, 심연선 외부에 구비되는 측연선이 6∼9개로 이루어진 래디알 타이어용 스틸코드를 나타낸다.The present invention relates to a steel cord for a radial tire, wherein the number of internal abyss wires is 2 to 4, and the side cords provided to the outside of the abyss wires are 6 to 9, as shown in the following formula (1). Indicates.
(2+n)xd1+mxd2......식(1)(2 + n) xd1 + mxd2 ...... Equation (1)
상기 식(1)에서 (2+n)은 스틸코드의 심연선의 개수를 나타내고, 이때 n은 0∼2이다. 그리고 m은 측연선의 개수를 나타내고 이때 m은 6∼9이다.In formula (1), (2 + n) represents the number of abyss wires of the steel cord, where n is 0 to 2. And m represents the number of side edges, where m is 6-9.
Description
도 1(a)(b)는 본 발명의 (2+1)xd1+8xd2 구조의 스틸코드 단면도이다.1 (a) and (b) are cross-sectional views of the steel cord of the structure (2 + 1) xd1 + 8xd2 of the present invention.
도 2(a)(b)는 본 발명의 (2+2)xd1+9xd2 구조의 스틸코드 단면도이다.2 (a) and 2 (b) are cross-sectional views of the steel cord of the structure (2 + 2) xd1 + 9xd2 of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 스틸코드 2 : 심연선1: Steel cord 2: Abyss wire
3 : 측연선3: side strand
본 발명은 래디알 타이어용 스틸코드에 관한 것으로서 보다 상세하게는 래디알 타이어의 벨트 보강재로 사용할 수 있는 스틸코드를 복층으로 구성하여 스틸코드 내부로 더 많은 고무 침투가 가능하도록 함으로써 내부식성을 향상시킬 수 있는 래디알 타이어용 스틸코드에 관한 것이다. The present invention relates to a steel cord for a radial tire, and more particularly, to construct a steel cord that can be used as a belt reinforcing material of a radial tire in a multi-layered structure to improve corrosion resistance by allowing more rubber to penetrate into the steel cord. A steel cord for radial tires can be provided.
래디알 타이어, 특히 고하중용 래디알 타이어는 차량 무게 뿐만 아니라 다량 의 화물과 다수의 사람을 운반하는 차량을 지지하여야 하기 때문에 절단강도가 높은 스틸코드를 보강재로 사용하는 것이 일반적이다.Radial tires, especially heavy duty radial tires, are required to support not only the vehicle weight but also the vehicle carrying a large amount of cargo and a large number of people, so it is common to use steel cords with high cutting strength as reinforcements.
스틸코드를 보강재로 사용하면 고무두께를 낮추고 투입되는 원재료를 절감할 수 있기 때문이다. 이를 위해 주로 사용하는 스틸코드의 구조는 3+9+15, 3+9, 3+8과 같이 다층연 구조이어야 했고, 이는 중앙에 1x3 구조를 포함하고 있다.If steel cord is used as a reinforcing material, it can reduce the thickness of rubber and reduce raw materials. The steel cord used mainly for this purpose should have a multi-layered structure such as 3 + 9 + 15, 3 + 9, and 3 + 8, which includes a 1x3 structure in the center.
스틸코드의 절단강도를 높이기 위해서는 (1)인장강도를 높은 재료를 사용하는 방법, (2)스틸코드를 구성하는 소선의 수를 늘이는 방법, (3)스틸코드를 구성하는 소선의 직경을 크게 하는 방법 등이 있다.To increase the cutting strength of steel cords, (1) use a material with high tensile strength, (2) increase the number of wires constituting the steel cord, and (3) increase the diameter of the wires constituting the steel cord. Method and the like.
그러나 인장강도가 높은 재료를 사용하는 것은 상용화에 어려움이 있어 실용적인 측면에서 선택의 폭이 크지 않다.However, the use of a material with high tensile strength is difficult to commercialize, so the choice is not large in practical terms.
스틸코드를 구성하는 소선의 수를 늘이는 것은 필연적으로 스틸코드의 구조가 다층연이 되는데, 다층연의 스틸코드의 경우 소선들간의 간격이 밀집하게 붙어 있어 고무가 스틸코드의 중심까지 침투하는 것에 어려운 문제가 있다.Increasing the number of wires constituting the steel cord inevitably results in the structure of the steel cord being multi-layered. In the case of multi-layered steel cords, the distance between the wires is densely packed, which makes it difficult for rubber to penetrate to the center of the steel cord. have.
스틸코드의 소선 직경을 크게 하는 것은 모듈러스(modulus)가 과도하게 높아져 피로 응력에 대한 내구성능이 크게 하락되거나, 타이어를 제조시 굽히거나 하는 가공성 등에 문제가 있어 현재 소선의 직경은 0.40mm 이하의 것이 주로 사용되고 있다.Increasing the wire diameter of steel cords causes excessively high modulus, which greatly reduces the durability against fatigue stress, or problems in workability such as bending tires during manufacture of tires. It is used.
종래 스틸코드와 같이 중앙에 1x3 구조로 되는 경우 중심에까지 고무가 도달하는 것이 매우 어렵다.In the case of a 1x3 structure in the center as in the conventional steel cord, it is very difficult for the rubber to reach the center.
특히 3+9+15 구조의 경우처럼 중앙에 3가닥의 소선이 꼬여 있고, 그 위에 9 개의 소선이 덮여서 꼬이며, 또 그 위에 15가닥의 소선이 덮여 꼬이는 구조를 가지는 스틸코드는 고무 침투가 매우 불량하여 150,000km 이상 주행한 타이어에서는 차량 주행시 타이어에 침투한 수분, 염분에 의해 스틸코드가 부식되어 녹이 발생하는 문제가 있다.Especially in the case of the
상기에서 언급한 문제를 해결하기 위한 안출된 본 발명은 스틸코드 내부로 고무의 침투가 잘 이루어져 타이어에 침투된 수분이나 염분에 의해 스틸코드의 부식을 억제하기 위한 것으로 스틸코드의 중앙의 심연선을 1x2, 2+1, 2+2 구조로 하고, 심연선 외부에 이를 측연선이 다수 구비된 2층 구조의 스틸코드의 제공을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the above-mentioned problem is to prevent the corrosion of the steel cord by the moisture or salt penetrated into the tire well made of the rubber penetrates into the steel cord inside the abyss of the center of the steel cord 1 x 2, 2 + 1, 2 + 2 structure, and the purpose of providing a steel cord of a two-layer structure provided with a plurality of side lines outside the abyss wire.
또한 본 발명은 상기의 2열 구조의 스틸코드를 사용하여 스틸코드 내부까지 고무의 침투가 용이하도록 하는 구조의 스틸코드를 래디알 타이어에 사용하여 내구성을 향상시킬 수 있는 래디알 타이어의 제공을 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention provides a radial tire that can improve the durability by using a steel cord having a structure that facilitates the penetration of rubber to the inside of the steel cord by using the steel cord of the two-row structure described above to the radial tire. The purpose.
본 발명의 스틸코드는 스틸코드 내부로까지 고무의 침투가 용이하도록 하는 구조의 스틸코드를 제공하여 타이어 내부로 침투한 수분이나 염분이 고무에 의해 방해되어 스틸코드까지의 침투를 억제함으로써 수분 또는 염분 침투에 의해 스틸코드의 녹이 발생하는 것을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있는 타이어를 제공할 수 있다. The steel cord of the present invention provides a steel cord having a structure that facilitates the penetration of rubber into the steel cord, so that water or salt penetrated into the tire is inhibited by the rubber to prevent the water or salt from penetrating into the steel cord, thereby inhibiting the penetration into the steel cord. It is possible to provide a tire that can prevent the steel cord from rusting due to penetration and improve durability.
상기에서 언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 래디알 타이어용 스틸코드에 있어서, 하기의 식(1)과 같이 내부 심연선의 개수가 2∼4이고, 심연선 외부에 구비되는 측연선이 6∼9개로 이루어진 래디알 타이어용 스틸코드를 나타낸다.In the present invention for achieving the above-mentioned object, in the steel cord for a radial tire, the number of inner abyss wire is 2 to 4, 6 to 6 side wires provided outside the abyss wire, as shown in the following formula (1) It shows the steel cord for radial tires consisting of nine pieces.
(2+n)xd1+mxd2......식(1)(2 + n) xd1 + mxd2 ...... Equation (1)
상기 식(1)에서 (2+n)은 스틸코드의 심연선의 개수를 나타내고, 이때 n은 0∼2이다. 그리고 m은 측연선의 개수를 나타내고 이때 m은 6∼9이다.In formula (1), (2 + n) represents the number of abyss wires of the steel cord, where n is 0 to 2. And m represents the number of side edges, where m is 6-9.
본 발명에서 스틸코드의 내부에 들어가는 심연선은 오픈구조로 하고, 심연선을 둘러싸고 있는 측연선으로 이루어진 2층연 스틸코드 구조이다.In the present invention, the abyss wire inside the steel cord has an open structure, and is a two-layered steel cord structure composed of side wires surrounding the abyss wire.
본 발명의 스틸코드에서 심연선의 구조는 1x2, 2+1, 2+2 등의 형태로 이들은 모두 고무와의 결합이 가장 좋은 구조로 알려져 있다. In the steel cord of the present invention, the structure of the abyss wire is in the form of 1x2, 2 + 1, 2 + 2 and the like.
상기 식(1) 구조의 스틸코드에서 d1은 심연선의 직경을 나타내고, 이때 d1은 0.20∼0.35mm이다. 한편 d2는 측연선의 직경을 나타내고, 이때 d2는 0.25∼0.40mm이다.In the steel cord of the above formula (1), d1 represents the diameter of the abyss wire, where d1 is 0.20 to 0.35 mm. On the other hand, d2 represents the diameter of the side strand, and d2 is 0.25 to 0.40 mm.
본 발명의 스틸코드에서 심연선의 직경(d1)이 0.2mm 미만이면 스틸코드를 생산하는 비용이 크게 증가하고, 0.35mm 초과하면 측연선 소선들 사이의 간격이 크게 벌여져 코드 형태가 균일하지 못하다. 따라서 본 발명의 스틸코드에서 심연선의 직경(d1)은 0.20∼0.35mm이 좋다. In the steel cord of the present invention, if the diameter d1 of the abyss wire is less than 0.2 mm, the cost of producing the steel cord is greatly increased, and if it exceeds 0.35 mm, the distance between the strand wires is greatly increased, and thus the cord shape is not uniform. Therefore, the diameter d1 of the abyss wire in the steel cord of the present invention is preferably 0.20 to 0.35 mm.
한편 본 발명의 스틸코드에서 측연선의 직경(d2)은 상기의 심연선의 직경을 한정한 이유과 같은 사유로 인해 측연선의 직경(d2)은 0.25∼0.40mm으로 하는 것이 좋다.On the other hand, in the steel cord of the present invention, the diameter d2 of the side strand may be 0.25 to 0.40 mm because of the reason for limiting the diameter of the abyss.
본 발명에서 스틸코드의 심연선의 꼬임길이는 12∼18mm, 측연선의 꼬임길이는 16∼20mm으로 할 수 있다.In the present invention, the twist length of the abyss wire of the steel cord can be 12 to 18 mm, the twist length of the side wire can be 16 to 20 mm.
본 발명에서 심연선과 측연선의 꼬임길이를 전술한 수치 범위 미만으로 사용하면 스틸코드를 생산하는 비용이 증가하고, 또한 심연선과 측연선의 꼬임길이를 전술한 수치 대비 초과하여 사용하는 경우 꼬임 형태가 균일하지 못하므로 실용적이지 못하다.In the present invention, the use of the twist length of the abyss and the side strands less than the above-mentioned numerical range increases the cost of producing a steel cord, and also if the twist lengths of the abyss and side strands are used in excess of the above-mentioned values, the twisted form is Not uniform and not practical.
그리고 심연선과 측연선의 꼬임 방향에 있어서 심연선과 측연선의 꼬임 방향이 다를 경우 심연선과 측연선이 접촉하는 면적이 확대되어 반복적인 응력이 작용에 의해 심연선과 측연선이 마멸될 수 있다. In addition, in the twisting direction of the abyss and side edges, if the twisting direction of the abyss and side edges is different, the area where the abyss and side edges contact is enlarged, and the abyss and side edges may be abraded by repetitive stress.
따라서 본 발명의 스틸코드에서 심연선과 측연선의 꼬임 방향은 서로 동일한 방향으로 하는 것이 바람직하다. Therefore, in the steel cord of the present invention, it is preferable that the twisting directions of the abyss wire and the side wire be the same direction.
이하 본 발명을 첨부한 도면에 의해 보다 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1(a)(b)는 상기 식(1)에서 n이 1로 하여 심연선(2)의 개수가 3이 되도록 한 것이고, 측연선(3)의 개수 m이 8이 되도록 한 것이다. 또한 심연선의 직경은 0.25mm, 꼬임길이는 14mm로 하고, 측연선의 직경은 0.35mm, 꼬임길이는 18mm로 하여 (2+1)x0.25+8x0.35의 구조를 지니는 스틸코드의 단면도를 나타낸다.1 (a) and (b), n is 1 in the formula (1) so that the number of
도 2(a)(b)는 상기 식(1)에서 n이 2로 하여 심연선(2)의 개수가 4가 되도록 한 것이고, 측연선(3)의 개수 m이 9가 되도록 한 것이다. 또한 심연선의 직경은 0.25mm, 꼬임길이는 16mm로 하고, 측연선의 직경은 0.35mm, 꼬임길이는 18mm로 하 여 (2+2)x0.25+8x0.35의 구조를 지니는 스틸코드의 단면도를 나타낸다.2 (a) and 2 (b), n is 2 in the formula (1), so that the number of
도 1 및 도 2의 스틸코드(1)를 보면 심연선(2)을 가운데에 두고 측연선(3)이 심연선(2) 위에 도포되는 형상으로 나타내고 있다. 이때 일반적으로 도 1의 구조는 (2+1)x0.25+8x0.35라고 표현하고, 도 2의 구조는 (2+2)x0.25+9x0.35라고 표현한다.The
한편 본 발명은 상기의 타이어용 스틸코드를 함유하는 타이어를 포함한다. 이때 타이어는 자동차용 타이어, 트럭용 타이어, 버스용 타이어 중에서 선택된 어느 하나를 포함한다.On the other hand, the present invention includes a tire containing the steel cord for a tire. In this case, the tire includes any one selected from tires for automobiles, tires for trucks, and tires for buses.
이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일실시예로서 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described by the following examples. However, these are not limited to the scope of the present invention by these as an embodiment of the present invention.
<실시예> <Example>
종래 스틸코드로서 3+9+15x0.22 구조의 스틸코드를 대조구 1, 3+8x0.35 구조의 스틸코드를 대조구 2로 하였다.As a conventional steel cord, a steel cord having a 3 + 9 + 15x0.22 structure was used as a
한편 (2+2)x0.25+8x0.35 구조의 스틸코드를 지닌 것을 실험구로 하였으며, 이때 심연선과 측연선의 꼬임방향이 서로 동일한 것을 실험구-01, 심연선과 측연선의 꼬임방향이 서로 반대인 것을 실험구-02로 하였다. Experimental spheres with steel cords of the structure (2 + 2) x0.25 + 8x0.35 were used.The twisted direction of the abyss and side strands was the same. It was set as the experiment sphere-02 as the opposite.
하기의 표 1과 같이 꼬임방향 및 길이, 코드직경, 단위중량을 가지는 대조구 1, 대조구 2, 실험구(실험구-01, 실험구-02 포함)의 스틸코드에 대해 이들의 절단 강도, 고무와의 접착, 공기누설시험, 강도 유지율을 측정하고 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다. As shown in Table 1 below, for the steel cords of the
<표 1> 스틸코드의 물성 <Table 1> Steel Cord Properties
상기 표 1에서 (1)단위중량은 스틸코드 길이가 1m일때 중량이다.(1) unit weight in Table 1 is the weight when the steel cord length is 1m.
(2)절단강도는 고무를 입히지 않은 상태에서 만능 재료 시험기를 이용해 스킬코드를 인장하여 절단될 때의 힘이다.(2) Cutting strength is the strength when the skill cord is tensioned and cut using a universal testing machine without rubber coating.
(3)고무와의 접착은 1인치 몰드를 이용하여 ASTM D2229-95에 따라 가류하고, 다시 85??에서 상대습도 85％의 습윤조건 항온항습기에서 3주간 보관한 후에 고무로부터 스틸코드를 뽑아내기 위해 가해진 힘을 측정하고 스틸코드에 남아있는 고무를 비교한 것이다.(3) Adhesion with rubber is vulcanized in accordance with ASTM D2229-95 using a 1-inch mold, and the steel cord is removed from the rubber after storage for 3 weeks in a humid condition constant temperature and humidity chamber with a relative humidity of 85% at 85 ° C. The force exerted on the device was measured and the rubber remaining in the steel cord was compared.
(4)공기누설시험은 1인치의 고무속에 스틸코드를 심어 가류한 후에 스틸코드 양 끝에 관을 연결하여 한쪽 끝에서 일정한 압력으로 질소가스를 투입하여 10cm3의 공기가 반대쪽 끝으로 통과하여 나올 때까지의 시간을 측정한 것이다.(4) In the air leakage test, when steel cord is planted and vulcanized in 1 inch of rubber, pipes are connected at both ends of the steel cord, nitrogen gas is injected at a constant pressure from one end, and 10 cm 3 of air passes through the other end. Measured time to
(5)강도 유지율는 스틸코드를 고무속에 심어 가류한 다음 벨트 드럼에서 백만회의 반복하중을 가한 다음 절단강도를 측정하여 초기의 절단강도에 대한 하락 정도를 비교한 것이다. (5) Strength retention is a comparison of the initial drop in strength by measuring the breaking strength after planting the steel cord in rubber and vulcanizing, applying a million repeated loads on the belt drum.
상기 (1) 내지 (5)에 대한 모든 값은 3+9+15X0.22의 스틸코드 값에 대한 상대적인 수치로 나타낸 것으로 단위 중량을 제외한 나머지는 수치가 높을수록 우수함을 의미한다.All values for the above (1) to (5) are expressed as a relative value for the steel cord value of 3 + 9 + 15 X 0.22, except for the unit weight means that the higher the value, the better.
상기 표 1의 결과에서 보듯이 (2+2)X0.25+8X0.35 구조의 실험구 스틸코드는 대조구 1,2의 스틸코드에 비해 절단강도가 우수하고, 공기누설시간이 길어 고무가 많이 침투할 수 있음을 알 수 있다. 이러한 고무 침투의 효과로 고무와의 접착에서도 접착 하락이 가장 적었다. As shown in the results of Table 1, the experimental steel cord of the structure of (2 + 2) X0.25 + 8X0.35 has better cutting strength than the steel cords of the first and second controls, and has a lot of rubber due to long air leakage time. It can be seen that it can penetrate. Due to this effect of rubber penetration, the adhesion drop was the smallest in adhesion with rubber.
한편, 실험구에서 심연선과 층연선의 꼬임 방향을 반대로 하는 경우의 실험구-02(14S/18Z)는 심연선과 층연선의 꼬임 방향을 같은 방향으로 하는 경우의 실험구-01(14S/18S)에 비해 반복 피로 하중을 받은 이후에 강도 하락이 크다. 이는 심연선과 측연선이 서로 꼬여 있어 점접촉을 이루는 부분에서 강한 접촉 압력이 작용하게 되고 이로 인하여 심연선과 측연선의 마모가 심하게 일어나므로 본 발명에서 스틸코드는 심연선과 측연선의 꼬임 방향이 동일한 것이 보다 바람직함을 알 수 있다. On the other hand, experimental zone-02 (14S / 18Z) in the case of reversing the twisting direction of the abyss and layered strands in the experimental zone was experimental zone-01 (14S / 18S) in the case of the same direction of twisting the abyss and layered strands. The drop in strength is greater after repeated fatigue loads compared to. This is because the abyss and side strands are twisted with each other, and a strong contact pressure is applied at the point where the point contact is made, which causes severe abrasion of the abyss and side strands. It is understood that more preferable.
본 발명에 의한 스틸코드는 중앙의 코드가 오픈구조로 되어 있어 스틸코드로의 고무 침두가 용이하여 수분의 침투에 의한 스틸코드의 부식을 억제할 수 있다.Steel cord according to the present invention has an open structure in the center of the cord is easy to settle the rubber into the steel cord, it is possible to suppress the corrosion of the steel cord due to the penetration of moisture.
한편 본 발명에 의한 스틸코드를 타이어에 적용하는 경우 스틸코드의 부식을 억제할 수 있어 타이어의 내구성을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, when the steel cord according to the present invention is applied to a tire, corrosion of the steel cord can be suppressed, thereby improving the durability of the tire.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
Claims (4)
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020050026101A KR100705786B1 (en) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | steel cord for radial tire |
Publications (2)
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