KR20070018733A - 고강도 글래스 버블을 포함하는 측벽 부품을 갖는 런플랫타이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측벽 부품을 갖춘 공기 런플랫 타이어에 관한 것으로서, 상기 부품이 적어도 하나의 디엔(diene)계 엘라스토머를 포함하고, 글리세롤에서 ASTM D3102-78로 측정되는 압착 강도가 10,000psi인 1 내지 약 40phr의 글래스 버블을 포함하는 고무 성분을 포함하고 있다.

Description

고강도 글래스 버블을 포함하는 측벽 부품을 갖는 런플랫 타이어{RUNFLAT TIRE WITH SIDEWALL COMPONENT CONTAINING HIGH STRENGTH GLASS BUBBLES}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 플라이 및 타이어의 측벽 영역 내의 플라이의 축방향으로 안쪽을 향하는 하나의 인서트(insert)를 갖춘 트레드(tread) 및 카커스(carcass)를 나타내는 타이어의 일부를 예시한 단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 타이어의 측벽 영역에서, 2개의 플라이들, 이들 플라이들 사이에 끼워지는 제 2 인서트 및 가장 깊은 플라이의 축방향으로 바깥쪽을 향하는 제 2 플라이를 갖춘 그것의 트레드 및 카커스를 나타내는 타이어의 일부를 예시한 단면도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 타이어의 측벽 영역에서, 3개의 플라이, 이들 플라이들 사이의 인서트 및 가장 깊은 플라이의 축방향으로 안쪽으로 향하는 다른 인서트를 갖춘 그것의 트레드 및 카커스를 나타내는 타이어의 일부를 예시한 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 타이어 2 : 트레드

3 : 비드 부분 4 : 측벽 또는 측벽 영역

5 : 비확장성 와이어 비드 코어 6 : 고무 체이퍼

7 : 고무 토우가드 8 : 고무 화합물 이너라이너

9 : 벨트 구조물 10 : 카커스 플라이

11 : 턴업 단부 12 : 인서트

13 : 에이펙스

자동차, 트럭, 비행기 등의 연료 효율을 개선시키기 위해서 보다 나은 연료 효율을 갖는 타이어에 대한 필요성이 대두되고 있다. 타이어의 연료 효율을 개선시킬 수 있는 하나의 방법은 중량을 감소시킨 타이어를 사용함으로써 이루어진다. 이에 따라, 타이어의 중량을 감소시킬 뿐만 아니라 물리적 특성 및 다양한 타이어 부품의 성능을 유지할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명은 적어도 하나의 디엔(diene)계 엘라스토머 및 글리세롤에서 ASTM D3102-78로 측정되는 압착 강도가 적어도 10,000psi인 1 내지 약 40phr의 글래스 버블을 포함하는 고무 성분을 포함하고 있는 측벽 부품을 구비하는 공기 런플랫(runflat) 타이어에 관한 것이다. 측벽 부품(component)의 이러한 글래스 버블(glass bubble)을 사용하여 부품의 중량을 감소시킬 뿐만 아니라 바람직한 물리 적 특성을 유지하도록 한다.

일 실시예에 있어서, 측벽 부품은 런플랫 인서트 또는 에이팩스(apex)일 수도 있다. 그러한 런플랫 인서트 및 에이팩스는 수축 도중에 측벽에 지지를 제공하도록 하는 것이다.

본 발명의 공기 타이어는 글리세롤에서 ASTM D3102-78로 측정되는 압착 강도가 적어도 10,000psi인 1 내지 약 40phr의 글래스 버블을 포함하고 있다. 다른 실시예에 있어서, 타이어는 글리세롤에서 ASTM D3102-78로 측정되는 압착 강도가 적어도 18,000psi인 글래스 버블을 포함한다. 글래스 버블의 양은 가변될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 한 레벨(level)의 범위는 1 내지 40phr이다. 다른 실시예에 있어서, 글래스 버블의 레벨은 3 내지 30phr이다.

적절한 글래스 마이크로버블은 미국 특허 제 4.767,726 호에 기술된 방법에 제조될 수 있다. 에스티, 폴 미네소타(St,Paul, Minnesota)의 쓰리엠 스페셜리티 머티어리얼스(3M Specialty Materials)으로부터 스카치라이트 에이치지에스 시리즈(Scotchlite HGS Series), S60 및 S60/HS 글래스 마이크로버블로 시판되고 있다. 일 실시예에 있어서, 글래스 마이크로버블은 중공의 글래스 구형의 형태로 화학적으로 안정한 소다-석회 보로실리케이트(붕규산염, borosilicate)로 이루어질 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 글래스 마이크로버블의 입자 크기는 15 미크론 또는 그 이하의 10중량 퍼센트, 30 미크론 또는 그 이하의 50 중량 퍼센트 및 55미크론 또는 그 이하의 90 중량 퍼센트, 66 미크론 또는 그 이하의 95중량 퍼센트의 분포를 갖는다. 다른 실시예에서는, 입자 크기는 11 미크론 또는 그 이하의 10중량 퍼센트, 30미크론 또는 그 이하의 50중량 퍼센트, 50 미크론 또는 그 이하의 90 중량 퍼센트, 및 60 미크론 또는 그 이하의 95중량 퍼센트의 분포로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 글래스 버블은 크기가 149미크론보다 큰 1퍼센트 또는 그 이하의 입자 중량 퍼센트로 이루어질 수도 있다.

임의의 특정한 이론에 의해 규정하려는 것은 아니지만, 글래스 버블의 강도는 중요하여서 그들이 파손되지 않고서도 고무 합성 및 처리에서 유지되어야 하는 것으로 여겨진다. 글래스 버블이 유지되는 것은 측벽 부품의 중량 감소에 중요한 것으로 여겨지는데, 이것은 글래스 버블이 합성 및 처리하는 동안 파손되면, 합성물 중량을 낮추는 목적을 달성할 수 없기 때문이다.

본 발명은 올레핀 불포화물을 포함하는 고무 또는 엘라스토머를 사용할 수 있다. 상기의 구절 "올레핀 불포화물을 포함하는 고무 또는 엘라스토머"는 천연 고무 및 그것의 다양한 원재료 및 재생 폼 뿐만 아니라 다양한 합성 고무를 포함한다는 의미를 나타내려는 것이다. 본 발명의 설명에서, 용어 "고무" 및 "엘라스토머"는 다른 설명이 없더라도 서로 바꿔서 사용할 수도 있다. 용어 "고무 화합물", "합성 고무"는 다양한 성분 및 재료와 혼합되거나 섞여 있는 고무를 언급하는 것으로서, 서로 바꿔서 사용되며, 이러한 용어는 고무 혼합 또는 고무 합성 기술 분야의 숙련자들에게는 널리 공지되어 있다. 대표적인 합성 폴리머는 부타디엔 및 그것의 동족 및 유도체의 단일 중합 생성물, 예를 들어, 메틸부타디엔, 디메틸부타디 엔 및 펜타디엔이며, 뿐만 아니라, 부타디엔 또는 그것의 동족, 또는 다른 불포화된 모노머와의 유도체로 형성된 코폴리머이다. 후자들 중에는, 아세틸렌, 예를 들어 비닐 아세틸렌 : 올레핀, 예를 들어, 부틸 고무를 형성하도록 이소프렌과 공중합하는 이소부틸렌 ; 비닐 합성물, 예를 들어, 아크릴산, (NBR을 형성하도록 부타디엔과 중합하는)아크릴로니트릴, 메타아크릴산 및 스티렌(styrene)이 될 수 있으며, 후자 합성물은 SBR을 형성하도록 하는 부타디엔, 뿐만 아니라, 비닐 에스테르 및 다양한 불포화 알데히드, 케톤 및 에테르, 예컨대, 아클로라인(acrolein), 메틸 이소프로페닐 케톤 및 비닐에틸 에테르와 중합할 수 있다. 특정한 실례의 합성 고무들로는 네오프렌(폴리클로로프렌), 폴리부타디엔(시스 1,4-폴리부타디엔 포함), 폴리이소프렌(시스 1,4-폴리이소프렌 포함), 부틸 고무, 할로부틸(halobutyl) 고무, 예컨대 클로로부틸 고무 또는 브로모부틸(bromobutyl) 고무, 스티렌/이소프렌/부타디엔고무, 모노머, 예컨대 스티렌, 아크릴로니트릴 및 메틸메타아크릴레이트와 1,3-부타디엔 또는 이소프렌의 코폴리머, 뿐만아니라, 에틸렌/프로필렌/디엔 모노머(EPDM)으로 공지된 에틸렌/프로필렌 터폴리머(terpolymer), 및 특히 에틸렌/프로필렌/디사이클로펜타디엔 터폴리머를 들 수 있다. 사용될 수도 있는 또 다른 고무의실례로는 알콕시-시닐 처리 기능성 용액 중합된 폴리머(alkoxy-silyl end functionalized solution polymerized polymer)(SBR, PBR, IBR 및 SIBR), 실리콘 결합 및 틴(tin) 결합, 성형(star) 분지 폴리머를 들 수 있다. 바람직한 고무 또는 엘라스토머는 폴리부타디엔 및 SBR이다.

한 예로 고무는 바람직하게는, 적어도 2개의 디엔계 고무이다. 예를 들어, 2개 또는 그 이상의 고무의 조합은 예컨대, 시스 1,4-폴리이소프렌(천연 고무가 바람직하지만, 천연 또는 합성 고무), 3,4-폴리이소프렌 고무, 스티렌/이소프렌/부타디엔 고무, 에멜션 및 용액 중합 유도된 스티렌/부타디엔 고무, 시스 1,4-폴리부타디엔 고무 및 에멜션 중합 제조된 부타디엔/아크릴로니트릴 코폴리머가 바람직하다.

본 발명의 일 예로, 에멀션 중합 유도 스티렌/부타디엔(E-SBR)은 비교적 통상적인 스티렌의 함량이 약 20 내지 약 28 퍼센트로 결합된 스티렌 또는 일부의 적용의 경우에는, E-SBR은 중간 내지 비교적 고도하게 결합된 스티렌 함량, 즉, 약 30 내지 45퍼센트로 결합된 스티렌 함량을 갖는다.

에멀션 중합 제조된 E-SBR의 경우, 스티렌 및 1.3-부타디엔은 수성 에멀션으로서 공중합될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 것은 당해 기술 분야에서는 널리 공지되어 있는 것이다. 결합된 스티렌 함량은 예를 들어, 약 5 내지 약 50퍼센트로 가변될 수 있다. 일 예로, E-SBR은 또한 예를 들어, 터폴리머에서 약 2 내지 약 30 중량 퍼센트의 결합된 아크릴로니트릴의 양으로, E-SBAR과 같은 터폴리머 고무를 형성하도록 하는 아크릴로니트릴을 포함할 수 있다.

코폴리머 내에 약 2 내지 40 중량 퍼센트 결합된 아크릴로니트릴을 포함하는 에멀션 중합 제조된 스트렌/부타디엔/아크릴로니트릴 코폴리머 고무는 또한 본 발명에서 사용되는 디엔계 고무로 고려될 수 있다.

용액 중합 제조된 SBR(S-SBR)은 전형적으로 약 5 내지 약 50 범위, 바람직하게는 9 내지 36 퍼센트 범위의 결합된 스티렌 함량을 갖는다. S-SBR은 통상적으로 유기 하이드로카본 용매의 존재하에 유기 리튬 촉매화에 의해 통상적으로 제조될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 시스 1,4-폴리부타디엔 고무(BR)가 사용될 수도 있다. 그러한 BR은 예를 들어, 1,3부타디엔의 유기 용액 중합에 의해 제조될 수 있다. BR은 통상적으로 예를 들어 적어도 90 퍼센트의 시스 1,4-함량을 갖는 것을 특징으로 할 수도 있다.

시스 1,4-폴리이소프렌 및 시스 1,4 폴리이소프렌 천연 고무는 고무 기술을 가지고 있는 자들에게 널리 공지되어 있다.

본원에서 또는 통상적으로 실시되는 분야에서 사용되는 용어 "phr"은 "고무 또는 엘라스토머의 100 중량 부(parts) 당 각 재료의 중량 부"를 언급한 것이다.

고무 화합물은 또한 70phr 이하의 처리 오일을 구비할 수 있다. 처리 오일이 엘라스토머를 확산(extend)하는데 전형적으로 사용되는 확산 오일로서 고무 화합물 내에 포함될 수 있다. 또한 처리 오일은 고무를 합성하는 동안 오일을 직접적으로 부가함에 의해 고무 합성시에 포함될 수 있다. 사용되는 처리 오일은 엘라스토머에 존재하는 확산 오일 및 합성하는 동안 부가되는 처리 오일을 구비할 수 있다. 적절한 처리 오일은 아로마계(aromatic), 파라핀계(paraffinic), 식물 오일 및 저가(low) PCA 오일, 예컨대, MES, TDAE, SRAE 및 중 나프테닉(heavy naphthenic) 오일을 포함하는 당해 업계에서 널리 공지되어 있는 다양한 오일을 들 수 있다.

일 실시예에서, 고무 화합물은 저가 PCA 오일을 들 수 있다. 적절한 저가 PCA 오일은 제한되는 것은 아니며, 연성 추출 용매화물(mild extractgion solvate;MES), 처리 증류 아로마틱 추출물(TDAE) 및 중 나프테닉 추출물이며, 이들은 참조로, 예를 들어 미국 특허 제 제 5,504,135 호; 제 6,103,808 호; 제 6,399,697 호; 제 6,410,816 호; 제 6,248,929 호; 제 6,146,520 호; 미국 공개 출원 제 2001/00023307 호; 제 2002/0000280 호 ; 제 2002/0045697 호; 제 2001/0007049 호; 제 EP0839891 호; 제 JP2002097369 호; 제 ES2122917 호에 공지되어 있다. 일반적으로, 적절한 저가 PCA 오일로는 약 -40℃ 내지 약 -80℃ 범위에서 글래스(유리) 전이 온도 Tg를 갖는 것을 들 수 있다. MES 오일은 일반적으로 약 -57℃ 내지 -63℃범위에서 Tg를 갖는다. TDAE 오일은 일반적으로 약 -44℃ 내지 -50℃에서 Tg를 갖는다. 중 나프테닉 오일은 일반적으로 약 -42℃ 내지 -48℃에서 Tg를 갖는다.

적절한 저가 PCA 오일은 IP346 방법에 의해 측정된 3 중량 퍼센트 이하의 폴리사이클릭(polycyclic, 고리방향족) 아로마틱 함량을 갖는 것을 들 수 있다. IP346 방법의 절차는 영국 석유 기구(Institute of Petroleum)에서 발행된 "석유 및 관련 제품의 분석&시험 표준화 방법 및 영구 표준 2000 파트",2003, 62판(Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products and British Standard 2000 Parts)에서 찾아 볼 수 있다.

일 실시예에서, 저가 PCA 오일은 MES, TDAE 또는 다음 표에 표시된 바와 같은 특징을 갖는 중 나프테닉 타입이 될 수도 있다.

	MES	TDAE	중 나프테닉
아로마틱 %(2140)	11-17	25-30	11-17
비중 @15℃[kg/l]	0.895-0.925	0.930-0.960	0.920-0.950
점도. 40℃(cSt)	150-230	370-430	350-820
점도. 100℃(cSt)	13-17	16-22	17-33
점도. 중력 상수	0.825-0.865	0.860-0.890	0.840-0.870
굴절률	1.495-1.1510	1.520-1.540	1.500-1.520
Tg[℃]/변화	-60±3	-47±3	-45±3
아닐린 포인트[℃]	85-100
유동점[℃]	0 최대	30 최대	0 최대
DMSO[%, IP 346]	<2.9	<2.9	<2.9
플래쉬 포인트[℃]	>220	>240	>240

일 실시예에서, 저가 PCA 오일은 MES 타입으로 이루어질 수도 있으며, 이 MES 타입은 (1) 중 석유(heavy petroleum) 증류물의 용매 추출 ; 또는 (2) 용매 탈왁스(dewaxing)에 따른 촉매의 존재하에 수소로 중 석유 증류물을 처리함에 의해 수득된 C₂₀ 내지 C₅₀ 범위의 포화 하이드로카본으로 주로 이루어진 하이드로카본의 복합체(complex) 조합물이다. 일 실시예에 있어서, 저가 PCA 오일은 1mg/kg 이하 의 벤조(a)피렌[benzo(a)pyrene], 및 다음의 전체 10mg/kg 이하의 폴리사이클릭 아로마틱 하이드로카본을 포함한다 ; 벤조(a)피렌, 벤조(e)피렌, 벤조(a)안트라센(anthracene), 벤조(b)플루오르안텐(fluoranthene), 벤조(j)플루오르안텐, 벤조(k)플루오르안텐, 디벤조(a,h)안트라센 및 크리센(chrysene)을 포함한다.

적절한 MES 오일은 쉘(shell)의 카타넥스(Catenex) SNR, 엑슨모빌(ExxonMobil)의 프로렉스(Prorex) 15, 및 프렉손(Flexon) 683, BP의 비바테크(VivaTec) 200, 토탈피나엘프(TotalFinaElf)의 프랙소랜(Plaxolene) MS, 다레크(Dahleke)의 투다렌(Tudalen) 4160/4225, 렙솔(Repsol)의 MES-H, Z8의 MES, 아깁(Agip)의 오리오(Olio) MES S201로 시판되고 있다. 적절한 TDAE 오일은 엑슨모빌의 타이렉스(Tyrex) 20, 비바테크 500, BP의 비바테크 180 및 에너텐(Enerthene) 1849 및 랩솔의 엑스텐스오일(Extensoil)이 유통되고 있다. 적절한 중 나프테닉 오일은 쉘프랙스(Shellflex) 7894, 에르곤(Ergone) 블랙 오일 C1, 에르곤 블랙 오닐 C2, 에르곤 H 2000, 크로스(Cross) C2000, 크로스 C2400 및 산조아킨(SanJoaquin) 2000L이 시판되고 있다. 적절한 SRAE 오일은 일본 에너지 코포레이션의 NC140을 들 수 있다. 오일들은 오일 자체만으로도 판매되지만, 확장 엘라스토머의 형태로 엘라스토머와 함께 시판될 수 있다.

가황 고무 화합물은 약 10 내지 150phr의 실리카를 포함할 수도 있다.

고무 합성물 내에서 사용될 수도 있는 통상적으로 사용되는 규질(siliceous) 안료로는 통상적인 발열 및 침전된 규질 안료(실리카)를 들 수 있다. 어떤 실시예에서는 침전된 실리카가 사용된다. 본 발명에서 사용되는 통상적인 규질 안료는 침전된 실리카이며, 이것은, 예컨대, 가용성 규산염, 즉 나트륨 규산염(규산나트륨)의 산패에 의해 수득된다.

이러한 통상적인 실리카는 예를 들어, 질소 가스를 사용하여 측정되는 BET 표면적을 갖추고 있는 것을 특징으로 한다. 일 실시예서는, BET 표면적은 그램 당 약 40 내지 약 600 제곱미터를 범위로 이루어질 수 있다. 다른 실시예에서는, BET 표면적의 범위는 그램 당 약 80 내지 약 300 제곱미터로 이루어질 수도 있다. 표면적을 측정하는 BET 방법은 미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society), 60 권, 페이지 304(1930년)에 기술되어 있다.

통상적인 실리카는 또한 범위가 약 100 내지 약 400, 선택적으로는 150 내지 300인 디부틸프탈레이트(DBP) 흡수값을 갖추는 것을 특징으로 할 수도 있다.

통상적인 실리카는 그 크기가 보다 작거나 또는 더 클 수도 있지만, 전자 현미경에 의해 측정되는 0.01 내지 0.05 미크론의 평균 극한 입자 크기를 갖추는 것을 기대할 수 있다.

시판되는 다양한 종류의 실리카는 예컨대, 단지 실례를 든 것이고 제한되지 않으며, 다음과 같은 것이 사용될 수 있다 ; 210, 243 등으로 지칭되는 상표명 Hi-Sil 로 PPG 인더스트리에서 시판되는 실리카 ; 예를 들어, Z1165MP 및 Z165GR로 지칭되는 로디아(Rhodia)에서 시판되는 실리카 및 예를 들어, VN2 및 VN3 등으로 지칭되는 데구싸(Degussa) AG에서 시판되는 실리카이다.

가황 고무 화합물은 1 내지 100phr의 카본 블랙, 가교결합된 입자 폴리머 겔, 초고도 분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular polyethylene,UHMWPE) 또는 가소화된 스타치(plasticized starch)를 포함할 수도 있다.

공통적으로 사용되는 카본 블랙이 통상적인 충전제로 사용될 수 있다.

이러한 카본 블랙의 대표적인 실례로는 N110, N121, N134, N220, N231, N234, N242, N293, N299, N315, N326, N330, N332, N339, N343, N347, N351, N358, N375, N539, N550, N582, N630, N642, N650, N683, N754, N762, N765, N774, N787, N907, N908, N990, N991을 들 수 있다. 이들 카본 블랙은 범위가 9 내지 145g/kg의 요오드(iodine) 흡수량을 가지며, DBP 수의 범위는 34 내지 150cm³/100g이다.

다른 충전제들로는 초고도 분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)를 포함하고 있는 입자 충전제, US 특허 제 6,242,534 호; 제 6,207,757 호; 제 6,133,364 호; 제 6,372,857 호; 제 5,395,891 호; 또는 제 6,127,488 호에 기술된 입자 폴리머 겔, 및 미국 특허 제 5,672,639 호에 기술된 가소화된 스타치 복합 충전제를 포함한다. 단, 이러한 것들에만 제한되는 것은 아니다.

일 실시예에 있어서, 타이어 트레드에서 사용되는 고무 화합물은 통상적인 유기실리콘 합성물을 함유하는 황(sulfur)을 포함할 수도 있다. 실례로서 사용되는 적절한 유기실리콘 합성물을 함유하는 황은 다음 식을 가질 수 있다.

[식 1]

Z-Alk-S_n-Alk-Z

여기서 Z는 하기로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

여기서, R⁶은 1 내지 4개의 탄소 원자의 알킬 그룹, 사이클로헥실 또는 페닐이다. R⁷은 1 내지 8개의 탄소 원자의 알콕시(alkoxy) 또는 5 내지 8개의 탄소 원자의 시클로알콕시이며, Alk는 1 내지 18개의 탄소 원자의 2가 하이드로카본이며, n은 정수 2 내지 8이다.

본 발명에 따라 사용될 수도 있는 특정한 실례의 유기실리콘 합성물을 함유하고 있는 황들로는 3,3'-비스(트리메톡시시릴포로필) 디설파이드(disulfide), 3,3'-비스(트리에톡시시릴프로필) 디설파이드, 3,3'-비스(트리에톡시시릴프로필) 테트라설파이드, 3,3'비스(트리에톡시시릴프로필) 옥타설파이드, 3,3'-비스(트리에톡시시릴포로필) 테트라설파이드, 2,2'-비스(트리에톡시시릴에틸) 테트라설파이드, 3,3'-비스(트리에톡시시릴프로필) 트리설파이드, 3,3'-비스(트리에톡시시릴프로포릴) 트리설파이드, 3,3'-비스(트리부톡시시릴프로필) 디설파이드, 3,3'-비스(트리메톡시시릴포로필) 헥사설파이드, 3,3'-비스(트리메톡시시릴프로필) 옥타설파이드, 3,3'-비스(트리에톡시시릴프로필) 테트라설파이드, 3,3'-비스(트리헤속시시릴프로필(trihexoxysilylporpyl))디설파이드, 3,3'-비스(트리-2"-에틸헥소시시릴프로필) 트리설파이드, 3,3'비스(트리이소옥토시시릴프로필) 테트라설파이드, 3,3'-비스(트리-티-부톡시시릴프로필) 디설파이드, 2,2'-비스(메톡시 디에톡시 시릴에틸) 테트라설파이드, 2,2'-비스(트리프로폭시시릴에틸) 펜타설파이드, 3,3'-비스(트리시클론에속시시릴프로필) 테트라설파이드, 3,3'-비스(트리시클로펜톡시시릴프로필) 트리설파이드, 2,2'-비스(트리-2"-메틸시클로헥소시시릴에틸) 테트라설파이드, 비스(트리에톡시시릴메틸) 테트라설파이드, 3-메톡시 에톡시 프로폭시시릴 3'-디에톡시부톡시-시릴프로필테트라설파이드, 2,2'-비스(디메틸 메톡시시릴에틸) 디설파이드, 2,2'-비스[디메틸 세크(sec) 부톡시시릴에틸] 트리설파이드, 3,3'-비스(메틸 부틸에톡시시릴프로필)테트라설파이드, 3,3'-비스(디 티-부틸메톡시시릴프로필) 테트라설파이드, 2,2'-비스(페닐 메틸 메톡시시릴에틸) 트리설파이드, 3,3'-비스(디페닐 이소프로폭시시릴프로필) 테트라설파이드, 3,3'-비스(디페닐 시클로헤속시시릴프로필) 디설파이드, 3,3'-비스(디메틸 에틸메르캅토시릴프로필(ethylmercaptosilylpropyl)) 테트라설파이드, 2,2'-비스(메틸 디메톡시시릴에틸) 트리설파이드, 2,2'-비스(메틸 에톡시프로폭시시릴에틸) 테트라설파이드, 3,3'-비스(디에틸 메톡시시릴프로필) 테트라설파이드, 3,3'-비스(에틸-디-세크.부톡시시릴프로필) 디설파이드, 3,3'-비스(프로필 디에톡시시릴프로필) 디설파이드, 3,3'-비스(부틸 디메톡시시릴프로필) 트리설파이드, 3,3'-비스(페닐 디메톡시시릴프로필) 테트라설파이드, 3-페닐 에톡시부톡시시릴-3'-트리메톡시시릴프로필 테트라설파이드, 4,4'-비스(트리메톡시시릴부틸) 테트라설파이드, 6,6'-비스(트리에톡시시릴헥실) 테트라설파이드, 12,12'-비스[트리이소프로폭시릴 도데실(dodecyl)] 디설파이드, 18,18'-비스(트리메톡시시릴옥타데실) 테트라설파이드, 18,18'-비스[트리프로폭시시릴옥타데쎄닐(tripropoxysilyl octadeccnyl)] 테트라설파이드, 4,4'-비스(트리메톡시시릴-부텐-2일) 테트라설파이드, 4,4'-비스(트리메톡시시릴시클로헥실렌) 테트라설파이드, 5,5'-비스(디메톡시메틸시릴페닐) 트리설파이드, 3,3'-비스(트리메톡시시릴-2-메틸프로필) 테트라설파이드, 3,3'비스(디메톡시페닐시릴-2-메틸프로필) 디설파이드를 들 수 있다.

일 실시예에 있어서, 유기실리콘 합성물을 함유하는 황은 3,3'-비스(트리메톡시 또는 트리에톡시 시릴프로필) 설파이드이다. 일 실시예에서, 유기실리콘 합성물을 함유하는 황은 3,3'-비스(트리에톡시시릴프로필) 디설파이드 및 3,3'-비스(트리에톡시시릴프로필) 테트라설파이드이다. 이에 따라, [식 1]과 같이, Z는

이고, R⁷은 2 내지 4개의 탄소 원자, 선택적으로는 2개의 탄소 원자의 알콕시이며 ; alk는 2 내지 4개의 탄소 원자, 선택적으로는 3개의 탄소 원자의 2가 하이드로카본이며, 그리고, n은 2 내지 5의 정수, 선택적으로는 2 또는 4의 정수이다.

다른 실시예에서, 유기실리콘 합성물을 포함하는 적절한 황은 미국 특허 제 6,608,125 호에 기술된 합성물을 포함한다. 미국 특허 제 6,608,125 호에 기술된 바와 같이, 유기실리콘 합성물을 함유하는 황은 식 G-C(==O)-S-CH₂CH₂CH₂SiX₃이며, 여기서, 각각의 X는 독립적으로 선택되는 RO- 그룹이며, 각각의 R은 수소로 이루어진 그룹, 불포화물을 함유할수도 또는 함유하지 않을 수도 있는 알킬, 알케닐 그룹, 아릴 그룹 및 아랄킬(aralkyl) 그룹으로부터 독립적으로 선택되며, 1 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 수소와는 다른 모이어티(moieties)로 부터 선택되며, 그리고 G는 6 내지 8개의 탄소 원자의 1가의 알킬이다. 일 실시예에서, 유기실리콘 합성물을 함유하는 황은 3-(옥타노일치오(octanoylthio))-1-프로필트리에톡시실란, CH₃(CH₂)₆C(=O)-S-CH₂CH₂CH₂Si(OCH₂CH₃)₃을 들 수 있으며, 이것은 GE 실리콘(Silicones)에서 NXT^TM으로 시판된다.

다른 실시예에서, 적절한 유기실리콘 합성물을 함유하는 적절한 황으로는 미국 특허 공개 2003/0130535호에 기술된 것을 들 수 있다. 미국 특허 공개 2003/0130535에 기술된 바와 같이, 이들 유기실리콘 합성물을 포함하는 황은 [식 2], [식 3]으로 표현된다.

[식 2]

[식 3]

여기서, R은 메틸 또는 에틸 그룹이다.

R'은 동일하거나 또는 다르고, C₉C₃₀의 분지 또는 분지되지 않은 1가의 알킬 또는 알케닐 그룹, 아릴 그룹, 아랄킬(aralkyl) 그룹, 분지된 또는 분지되지 않은 C₂-C₃₀ 알킬 에테르 그룹, 분지된 또는 분지되지 않은 C₂-C₃₀ 알킬 폴리머 그룹 R^… ₃Si, 이며, 여기서,R^…은 C₁-C₃₀ 분지된 또는 분지되지 않은 알킬 또는 알케닐 그룹, 아랄킬 그룹 또는 아릴 그룹이며, R"는 분지되거나 또는 분지 않은 포화된 또는 불포화된, 지방족인, 아로마틱, 또는 혼합된 지방족/아로마틱 2가의 C₁-C₃₀ 하이드로카본 그룹이다.

X는 n=1이고, m=1인 SH이며, n=2 및 m=1-10인 S이며 이것의 혼합물이고, S(C==O)-R^…이며, n=1 이고, m=1이거나 또는 n=1 및 m=1인 H이다.

R"는 CH₂, CH₂CH₂, CH₂CH₂CH₂, CH₂CH₂CH₂CH₂, CH(CH₃), CH₂CH(CH₃), C(CH₃)₂, CH(C₂H₅),CH₂CH₂CH(CH₃), CH₂CH(CH₃)CH₂ 또는

를 의미할 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 유기실리콘 합성물을 함유하는 황은 [식 2]이고, R은 에틸이며, R'은 C₁₂-C₁₄ 알킬이며, R"은 CH2CH2CH2, X는 SH이며, n는 1 m은 1이다. 일 실시예에서, 유기실리콘 합성물을 함유하는 황은 데구싸의 Si-363이다.

고무에서 유기실리콘 합성물을 함유하는 황의 양은 사용되는 다른 부가물의 레벨에 따라 가변될 것이다. 일반적으로 말하자면, 합성물의 양의 범위는 0.5 내지 20phr로 이루어질 것이다. 일 실시예에 있어서, 양의 범위는 1 내지 10phr로 이루어질 것이다.

고무 화합물은 공통적으로 다양하게 사용되는 첨가 재료, 예컨대, 황 도너(donor, 공여체), 경화 보조제, 예컨대 촉진제 및 억제제 및 처리 부가물, 예컨대, 오일, 점착성 강화(tackifying, 텍키파잉) 수지 및 가소제로 된 수지, 충전제, 안료, 지방산, 아연 산화물(산화 아연), 왁스, 항산화제 및 안티오조넌트(antiozonants) 및 풀림(peptizing)제와 다양한 황-경화 구성 고무를 혼합하는 것과 같은 일반적으로 고무 합성 기술로 공지된 방법에 의해 합성될 수 있다는 사실은 당해 기술분야의 숙련자들에게는 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 당해 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 황-경화가능한 및 황-경화된 재료의 의도한 용도에 따라, 상기 언급된 부가물이 통상적인 양으로 선택되거나 또는 공통적으로 사용된다. 황 도너의 대표적인 실례로는 황(자유 황) 원소, 아민 디설파이드, 중합 폴리설파이드 및 황 올레핀 첨가생성물을 들 수 있다. 일 실시예에서, 황-경화제는 황 원소이다. 황-경화제는 0.5 내지 8phr 범위의 양으로, 선택적으로는 1.5 내지 6phr의 범위의 양으로 사용될 수도 있다. 만약 사용하게 된다면, 점성 강화 수지의 전형적인 양은 약 0.5 내지 10phr, 통상적으로 약 1 내지 약 5phr로 이루어질 것이다. 처리 보조제의 전형적인 양은 약 1 내지 약 50phr이다. 항산화제의 전형적인 양은 약 1 내지 5phr로 이루어진다. 예를 들어, 대표적인 항산화제는 디페닐-피-페닐렌디아민 및 다른것 예컨대, 예를 들어 벤더빌트 러버 핸드북(Vanerbilt Rubber Handbook)(1978)의 344쪽 내지 346쪽에 기술된 바와 같은 것이 될 수 있다. 전형적인 안티오조넌트는 약 1 내지 5phr으로 이루어진다. 전형적인 지방산은 스테아르산을 포함할 수 있으며, 사용되어진다면, 약 0.5 내지 3phr로 이루어진다. 전형적인 아연 산화물의 양은 약 2 내지 약 5phr로 이루어진다. 왁스의 전형적인 양은 약 1 내지 약 5phr로 이루어진다. 종종 마이크로크리스탈라인(mircrocrystalline) 왁스가 사용된다. 전형적인 풀림제의 양은 약 0.1 내지 약 1phr으로 이루어진다. 예를 들어, 전형적인 풀림제는 펜타클로로티오페놀 및 디벤자미도디페닐(dibenzamidodiphenyl) 디설파이드가 될 수도 있다.

가황을 위해 필요한 시간 및/또는 온도를 제어하고 가황의 특성을 개선시키기 위해서는 촉진제가 사용된다. 일 실시예에 따라, 단일 촉진제 시스템, 예컨대 제 1(primary) 촉진제가 사용될 수도 있다. 제 1 촉진제는 전체양으로 범위가 약 0.5 내지 약 4phr, 선택적으로 약 0.8 내지 1.5phr로 사용될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 제 1 및 제 2 촉진제의 조합이 사용될 수 있으며, 제 2 촉진제는 예컨대, 약 0.05 내지 약 3phr의 소량으로 사용되어, 가황 특성을 활성화하고 개선시키도록 한다. 이들 촉진제의 조합은 최종적인 특성이 시너지 효과를 생성하도록 기대될 수 있으며 어느 하나의 촉진제 하나만을 사용하여 생성되는 것보다 약간 더 우수하다. 또한, 지연(delayed) 작용을 하는 촉진제가 사용될 수도 있는데, 이것은 정상적인 처리 온도에 의해서는 영향을 받지 않지만 정상적인 가황 온도에서 만족스러운 경화를 생성한다. 또한 가황 억제제가 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용될 수도 있는 촉진제의 적절한 타입은 아민, 디설파이드, 구아니딘(guanidines), 티오요소(thioureas), 티아졸, 티우람(thiurams), 설펜아미드(sulfenamides), 디티오카르바메이트(dithiocarbamate) 및 크산틴산염(xanthates)이다. 일 실시예에서, 제 1 촉진제는 설펜아미드이다. 만약 제 2 촉진제가 사용된다면, 제 2 촉진제는 구아니딘, 디티오카르바메이트 또는 티우람 합성물이 될 수 있다.

고무 혼합 기술분야에서 숙련된 사람에게 공지된 방법에 의해 고무 화합물의 혼합이 이루어질 수 있다. 구성분들은 예를 들어, 적어도 2의 단계, 즉 제조 혼합 단계에 이은 적어도 하나의 비제조 단계에서 성분들이 전형적으로 혼합되어진다. 황-경화제를 포함하는 최종 경화물(final curative)은 통상적으로 "제조" 혼합 단계로 불려지는 최종 단계에서 혼합되고, 여기서 혼합은 전형적으로 이전의 비제조 혼합 단계의 혼합 온도보다 낮은 온도 또는 극대 온도에서 이루어진다. 용어 "비-제조" 및 "제조" 혼합 단계는 고무 혼합 기술 분야에서 숙련된 자들에게 널리 공지 되어 있다. 고무 화합물은 열기계학적(thermomechanical) 혼합 단계로 진행될 수 있다. 열기계학적 혼합 단계는 일반적으로 약 140℃ 내지 190℃의 고무 온도를 생성하기에 적절한 시간 동안 혼합기 또는 압출기에서 기계적으로 작업하는 것을 포함한다. 열기계학적 작업의 적절한 지속기간은 조작 조건의 기능 및 부품의 용적 및 특징에 따라 가변된다. 예를 들어, 열기계학적 작업은 약 1 내지 20분이 될 수 있다.

고무 화합물은 타이어의 고무 부품에 다양하게 혼합될 수 있다. 예를 들어, 고무 부품은 [트레드 캡(cap) 및 트레드 베이스를 포함하는] 트레드, 측벽, 에이팩스, 체이퍼(chafer), 측벽 인서트(insert), 와이어코트(wirecoat) 또는 이너라이너(innerliner)가 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 합성물은 트레드이다.

본 발명의 공기 타이어는 레이스(race)용 타이어, 운송용 타이어, 비행기용 타이어, 농업용, 토목기계용, 오프로드, 트럭 타이어 등이 될 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 타이어는 운송용 또는 트럭 타이어이다. 이 타이어는 또한 레이디얼(radial) 또는 바이어스(bias)가 될 수 있다.

본 발명의 공기 타이어의 가황은 일반적으로 약 100℃ 내지 200℃ 범위의 통상적인 온도에서 실행된다. 일 실시예에서, 가황은 약 110℃ 내지 180℃ 범위의 통상적인 온도에서 수행된다. 임의의 적절한 가황 공정은 예컨대 프레스 또는 몰드에서의 가열하는 것과 같이, 과열된 스팀 또는 고온 공기로 가열하여 이루어질 수 있다. 그러한 타이어는 당해 기술분야의 숙련된 자들에게 명백하게 공지되어 용이하게 실행될 수 있는 다양한 방법에 의해 구축, 형성, 성형 및 경화될 수 있 다.

본 발명의 인서트를 포함하고 있는 타이어는 그라운드와 접촉되도록 디자인된 외측 원주형 트레드 및 원환형 카커스(carcass)로 이루어질 수 있으며, 상기 카커스는 2개의 이격된 비-확장성(inexensible) 비드 부분으로 이루어지며, 2개의 이격된 측벽은 각각 개별적으로 반경 방향으로 안쪽을 향해 연장되며, 상기 트레드를 상기 비드 부분에 연결시키고, 그리고 적어도 하나의 코드 보강된 플라이(ply)는 비드로부터 비드로 그리고 측벽을 통해 뻗어있고, 실질적으로 초승달 형태의 고무 인서트가 상기 타이어의 각각의 측벽에서 적어도 하나의 상기 카커스 플라이의 축방향으로 안쪽을 향해 병렬 배치되어 개선된다.

인서트는 상기 트레드 및 카커스가 전체적으로 타이어로 조립되면서 황-경화(co-cure)되는 것을 알 수 있다. 바람직하게는, 인서트는 타이어의 측벽 영역에서 비드 부분과 트레드사이의 중앙 영역의 위치에서 최대의 두께를 갖는다.

본 발명을 실시함에 있어서, 타이어의 측벽 부분에서 고무 화합물 기초 충전제의 중요한 기능은 타이어가 압력 팽창없이 조작될 때 측벽 구조물을 강화/지지하도록 한다는 것이다.

고무 화합물-기저 인서트는 본질적으로 탄성체로서 팽창시 승차 성능을 개선시킬 뿐만아니라 타이어의 런플랫 내구성을 향상시키도록 선택된 재료 특성을 가지며 그리고 실질적으로 단면이 초승달의 형태를 갖는다. 필요하다면, 인서트는 또한 코드(cord) 또는 짧은 섬유로 개별적으로 보강될 수 있다. 이에 따라, 하나 또는 그 이상의 인서트가 보강될 수 있다.

인서트의 형태는 실질적으로 초승달 형태로 기술된다. 이것은 엔트런케이트형(entrunkated) 초승달 형태를 포함하려는 것이며, 특히, 초승달 형태로 된 인서트의 엔트런케이형 부분은 타이어 비드 부분에 병렬 배치된다.

본 발명을 또 다르게 실시함에 있어서, 상기 타이어 카커스는 하나 내지 세개의 플라이들을 포함할 수 있으며, 이것은 제 1 축방향 내측 플라이 및 선택적으로는 각각 제 2 플라이 및 제 3 플라이와 같은 하나 또는 2개의 추가 플라이로 이루어질 수 있으며, 각각의 추가의 플라이는 타이어의 측벽 영역에서 상기 제 1 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향해 위치된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 상기 타이어는 그것의 카커스에서 하나의 플라이를 포함하고, 상기 인서트는 상기 타이어의 측벽 영역에서 축방향으로 안쪽을 향해 병렬 배치된다.

또 다른 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 타이어는 그것의 카커스에서 축방향 내측의 제 1 플라이로 및 제 1 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향한 제 2 플라이를 포함하며, 여기서 상기 인서트는 상기 타이어의 측벽 영역에서 상기 제 1 플라이의 축방향으로 안쪽을 향해 병렬배치된다.

나아가 또 다른 본 발명에 따르면, 상기 타이어는 그것의 카커스에서 축방향 내측 제 1 플라이 및 축방향 외측 제 2 플라이를 포함하며, 여기서, 상기 인서트는 상기 타이어의 측벽 영역에서, 상기 제 1 및 제 2 플라이 사이에 삽입되어 병렬배치된다.

그리고 또 다른 본 발명에 따르면, 상기 타이어는 그것의 카커스에서 축방향 내측 제 1 플라이 및 축방향 외측 제 2 플라이를 포함하고 있으며, 여기서 상기 인서트들 중 하나는 타이어의 측벽 영역에서, 상기 제 1 및 제 2 플라이 사이에 삽입되어 병렬배치되며, 그리고 상기 인서트들 중 다른 것은 상기 타이어의 측벽 영역에서 상기 제 1 플라이의 축방향으로 안쪽을 향해 병렬 배치된다.

또 다른 본 발명에 따르면, 상기 타이어는 그것의 카커스에서 축방향 내측 제 1 플라이, 상기 제 1 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향해 있는 제 2 플라이 및 상기 제 2 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향해 있는 제 3 플라이를 포함하고 있으며, 여기서 상기 인서트는 상기 타이어의 측벽 영역에서 상기 제 1 플라이의 축방향으로 안쪽을 향해 병렬배치된다.

또 다른 본 발명에 따르면, 상기 타이어는 그것의 카커스에서, 축방향 내측 제 1 플라이, 상기 제 1 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향해 있는 제 2 플라이 및 상기 제 2 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향해 있는 제 3 플라이를 포함하며, 상기 인서트는 상기 타이어의 측벽 영역에서 (a) 상기 제 1 및 제 2 플라이 및/또는 (b) 상기 제 2 및 제 3 플라이 사이에 삽입되어 병렬배치된다.

또 다른 본 발명에 따르면, 상기 타이어는 그것의 카커스에서 축방향 내측 제 1 플라이, 상기 제 1 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향해 있는 제 2 플라이, 및 상기 제 2 플라이로부터 축방향으로 바깥쪽을 향해 있는 제 3 플라이를 포함하고 있으며, 여기서, 상기 인서트는 타이어의 측벽 영역에서 (a) 상기 제 1 및 제 2 플라이 및/또는 (b) 상기 제 2 및 제 3 플라이 사이에 삽입되어 병렬배치되며, 인서트는 상기 플라이들의 가장 안쪽의 축방향으로 안쪽을 향해 병렬배치된다.

일 실시예에 있어서, 가장 안쪽의 플라이 또는 플라이들은 폴리에스테르, 나일론, 레이언(rayon) 또는 아라미드, 바람직하게는 나일론으로 된 합성 또는 직물 코드 보강물이며, 가장 바깥쪽 플라이는 바람직하게는 아라미드, 레이언, 카본 섬유, 섬유유리 또는 금속 코드 보강물, 바람직하게는 브레스(brass) 및/또는 아연 피복된 스틸 코드를 구비한다.

따라서, 바람직한 실시예에서, 제 1 플라이는 레이언으로 된 보강 코드를 구비하고 있으며 제 2 및 추가의 플라이들은 레이언으로 된 코드이다.

용어 " 플라이"는 하나의 비드 코어로부터 반대의 비드 코어로 전체적으로 연장되어 있지 않은 코드 보강된 인서트를 구비한 것으로 고려된다. 그러나, 적어도 하나의 플라이가 비드 코어로부터 반대의 비드 코어로 연장되어야만 하는 바람직하게는, 레이디얼 플라이가 고려된다. 제 2 플라이는 하나 또는 그 이상의 벨트 구조의 보강 벨트 하에 비드 코어로부터 측방향으로 연장될 수 있다.

일 예로서, 가장 바깥쪽 프라이는 바람직하게는 보다 높은 모듈러스(modulus)의 코드(예컨대, 스틸 코드)들을 구비하고 있으며, 가장 안쪽의 플라이 또는 플라이들은 낮은 모듈러스의 코드(예컨대, 나일론 또는 레이언)를 갖는다.

적어도 하나의 플라이, 바람직하게는 가장 안쪽의 플라이는 비드 코어로부터 비드 코드로 연장되며 비드 코어 둘레를 에워싼다. 선택적으로, 2개 이상의 플라이들이 사용되며, 적어도 하나의 추가 플라이들은 비드 코어로부터 비드 코어로 연장되면서, 실제적으로 비드 코어를 에워싸지 않는다.

도면을 참조로, 도 1, 2, 및 3은 타이어(1)의 부분을 단면으로 예시한 것으 로서, 그것의 트레드(2), 비드 부분(3), 측벽 또는 측벽 영역(4), 비확장성 와이어 비드 코어(5), 고무 체이퍼(6), 고무 토우가드(toeguard)(7), 고무 화합물 이너라이너(8), 트레드(2)의 일부분하에 놓여지는 벨트 구조물(9), 카커스 플라이(10), 카커스 플라이 턴업(turnup)(11), 인서트(12) 및 에이펙스(13)가 도시되어 있다.

글래스 버블을 포함하는 고무 화합물은 하나 또는 그 이상의 인서트(12) 및 에이펙스(13)에서 사용할 수 있다.

카커스 플라이에서 사용하기 위한 코드는 하나(모노필라멘트) 내지 다중 비틀림 필라멘트로 이루어질 수도 있다. 코드의 전체 필라멘트들의 수는 1 내지 13을 범위로 할 수 있다. 카커스 플라이의 코드, 특히 금속성 코드는 일반적으로 본 발명에 따른 타이어가 레이디얼로서 통상적으로 언급되는 것이 되도록 배향되어 있다.

카커스 플라이의 코드는 75°내지 105°범위의 각도에서 타이어의 수평면(EP)를 교차한다. 바람직하게는, 교드는 82° 내지 98° 범위의 각도에서 교차한다. 더 바람직한 범위는 89°내지 91°이다.

제 1 및 제 2 보강 플라이 구조물은 각각 단일 플라이층을 포함할 수 있으며, 임의의 수로 된 카커스 플라이들이 사용될 수 있다. 도면에서 더 설명되겠지만, 제 1 플라이 구조물은 카커스의 비드 부분(3)의 각각의 비드 코어(5) 둘레를 에워싸는 한 쌍으로 된 각각의 턴업 단부를 갖추고 있다. 제 2 플라이(10)의 단부(11)는 비드 코어(5)에 인접해 있으며 상기 비드 코어(5)의 어느 한 측 면상에 반경상에서 인접해서 비드 코어(5) 주변에서 경계를 형성하거나 또는 비드 코어(5) 를 에워싸고 있고, 도시된 바와 같이 제 1 플라이(10)의 턴업 단부(11) 아래에서 반경방향으로 경계를 형성한다. 제 1 플라이(10)의 턴업 단부(11)는 제 2 플라이 단부들 및 비드 코어(5) 둘레를 에워싼다. 제 1 플라이의 턴업 단부(11)는 타이어의 최대 섹션 폭의 레이디얼 영역에 인접해서, 타이어(1)의 공칭 림(nominal rim) 지름 위에 일정 거리에서 반경 방향으로 경계를 형성한다. 바람직한 실시예에 있어서, 턴업 단부들은 최대 섹션 폭의 레이디얼 위치로부터 타이어의 섹션 높이의 20% 내에 위치되며, 가장 바람직하게는, 최대 섹션 폭의 레이디얼 위치에서 경계를 형성한다.

비드 코어(5)는 바람직하게는 연속적으로 싸여진 단일 또는 모노필라멘트로 구성된다. 높은 모듈러스 엘라스토머의 에이펙스 인서트가 각각 카커스 보강 구조물(11) 및 턴업 단부(11) 사이에 배치되며 비드 영역(3) 내에 측벽 부분(4)의 반경방향 내측 부분 내에 위치된다. 엘라스토머로 된 에이팩스 인서트(13)는 각각 비드 부분의 반경방향 외측 부분으로부터 단면폭이 점진적으로 감소되는 측벽 부분으로 연장된다. 엘라스토머 에이팩스 인서트(13)는 반경방향 외측 단부의 경계를 형성한다.

인서트(12)는 통상적으로는 각각의 비드 영역으로부터 반경방향으로 트레드의 에지로, 보강 벨트 구조물(9) 아래로 연장된다. 도면에 예시된 바와 같이, 측벽 부분은 각각 제 1 인서트(12), 제 2 인서트(12) 및 제 3 인서트(12)를 구비할 수 있다. 제 1 인서트(12)는 상술한 바와 같이 위치된다. 제 2 인서트(12)가 제 1 과 제 2 플라이 사이에 각각 위치(삽입)된다. 제 2 인서트(12)는 각각의 비드 영역(3) 또는 트레드(2)의 에지에 대해 반경방향으로 바깥쪽으로 향한 부분으로부터 즉, 보강 벨트 구조물(9) 아래로 연장된다.

일 실시예에 있어서, 제 1 인서트(12)는 타이어의 최대 섹션 폭으로 대략적으로 반경방향으로 정렬된 위치에서 각각 최대 섹션 높이 "SH"의 최대 두께의 적어도 3퍼센트의 두께를 갖는다.

제 2 인서트 및 제 3 인서트는 사용하려 한다면, 타이어의 최대 섹션 폭 위로의 반경 상의 위치에서 타이어의 최대 섹션 높이의 적어도 1 및 1.5%의 최대 두께의 두께를 갖는다. 바람직한 실시예에 있어서, 엘라스토머로 된 제 2 인서트, 및 제 3 인서트는 사용하게 된다면, 각각 섹션 높이 SH의 약 75퍼센트의 반경상의 위치에서 타이어의 최대 섹션 높이 SH의 대략적으로 1 및 1.5 퍼센트의 두께를 갖는다. 예를 들어, P275/40ZR17-크기의 고성능 타이어에서, 타이어의 제 2 인서트의 두께는 0.08인치(2mm)와 같다. 타이어의 최대 섹션 폭의 위치로 반경상에서 대략적으로 정렬된 위치에서, 제 2 인서트의 두께는 0.05인치(1.3mm)이다.

비드 부분으로부터 최대 섹션 폭(SW)의 반경방향 위치로 이어지는 엘라스토머로 된 인서트의 조합체의 전체 단면 영역의 두께는 바람직하게는 일정한 두께를 갖는다. 전체 측벽 및 카커스 두께는 최대 섹션 폭 위치에서 적어도 0.45인치(11.5mm)이며 측벽 트레드 에지에 인접해서 숄더로 모아지는 영역에서의 측벽 트레드의 전체 두께로 증가된다. 바람직하게는, 타이어의 숄더 영역에서의 측벽의 전체 두께는 최대 섹션 폭(SW)에서 전체 측벽 두께의 적어도 100퍼센트이다. 이 비는 측벽이 실제적으로는 이전 타입의 런플랫 타이어보다 더 얇게 제조될 수 있다 는 것을 의미한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 타이어는 [비드 코어(5) 둘레를 싸는] 턴업 단부(11)를 갖춘 적어도 하나의 플라이를 갖추고 있으며, 다른 플라이는 실제적으로 비드 코어(5)를 싸지 않고서 비드 코어(5)에 인접해서 간단하게 경계를 형성할 수있다.

제 1 인서트(12)는 바람직하게는 엘라스토머 재료로 제조될 수 있다. 제 1 인서트(12)는 압력 팽창 없이 조작될 때 타이어 측벽이 파괴되는 것을 방지하도록 디자인된다. 인서트(12)는 상대적으로 연성의 약 50 내지 매우 강성인 85의 쇼어(shore) A 경도의 넓은 범위 및 바람직하게는 70 내지 80으로 이루어질 수 있다. 재료의 형태 및 단면 프로파일은 승차 성능을 보장하도록 변형되며 측벽 스프링 레이트(spring rate)가 허용될 수 있다. 인서트의 단면적은 인서트에서 보다 단단한 재료를 사용함에 의해 성능 특징을 조정하지 않고서도 감소될 수 있다. 이에 따라, 중량은 인서트에서 보다 단단한 재료를 사용함에 의해 감소될 수 있다.

제 2 인서트(12) 및 제 3 인서트(12)는 사용하려 한다면, 제 1 인서트와 비교하여 재료의 물리적 특성이 동일하거나 또는 다를 수 있다. 이것은 보다 연성의 제 1 인서트(12)와 강성의 제 2 인서트(12) 및/또는 제 3 인서트(12)의 조합 뿐만 아니라, 강성의 제 1 인서트(12)와 연성의 제 2 및/또는 제 3 인서트 조합이 고려될 수 있다는 것을 의미한다. 이와 유사하게 제 2 인서트의 엘라스토머 재료는 50 내지 85 쇼어 A 범위로 이루어질 수 있다.

제 2 인서트(12) 및 제 3 인서트(12)는 도면에 도시된 바와 같이, 사용하려 한다면, 엘라스토머 재료로 제조될 수 있다. 이들 인서트(12)는 2개 이상의 플라이들이 카커스 구조물에 사용될 때 인접한 플라이들 사이에 삽입되는 복수개의 인서트에서 사용될 수 있다.

제 2 인서트(12), 및 제 3 인서트(12)는 사용될 때, 인접한 플라이들 사이에서 스페이서로서 작용된다. 플라이들, 특히 반경방향의 외측 플라이의 코드들은 타이어가 비팽창되게 조작될 때 장력이 주어져서 배치된다.

실제적으로, 상술한 공기 타이어 구조를 위해서, 본 발명에서 사용되는 인서트(12)용 고무 화합물은 바람직하게는 본 발명에서 이것의 활용을 개선시키는 물리적 특성에 의해 특징 지워지는데, 본 발명에서는 공통적으로, 공기 타이어 측벽에서 통상적으로 사용되는 고무 화합물, 특히 유사하지 않거나 또는 유사한 높은 경도의 본질적으로 낮은 히스테리시스(hysteresis) 특성의 화합물을 갖는 플라이(10) 및 인서트(12)의 화합물의 특성으로부터 벗어나게 되는 것으로 여겨졌던 것을 개선시키게 된다.

특히, 본 발명의 목적을 위해서, 상술한 인서트(12)는 높은 강도의 글래스 버블을 포함하지 않는 인서트에 대한 것보다 낮은 중량을 갖지만 고도의 강도를 갖도록 디자인되어진다.

본 발명의 인서트를 포함하는 런플랫 타이어는 당해 기술분야에서 숙련된 자들에게는 용이하게 파악될 다양한 방법에 의해 구축, 형성, 성형 및 경화될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 런플랫 타이어는 물론 인서트가 그 내부에 고무 폴리머 이외에 항복원(antireversion) 제를 포함하는 것을 제외하고는 표준 기술을 사 용하여 제조될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 인서트는 본원에 참조로 결합된 2002년 12월 12일 출원된 제 10/317,341 호에 기술된 디자인의 런플랫 타이어에 결합된다. 이 디자인은 팽창하에 있는 동안 자체 지지할 수 있는 공기 타이어에 관한 것으로서, 변형된 내부 라이너 구조를 가지며, 이전의 자체 지지 타이어에 필적할 만한 성능을 제공할 수 있으며 비용을 감소시키고 균일성을 향상시키며, 변형된 내부 라이너 구조로 인해서 공기 보유를 개선시킨다. 이 타이어는 한 쌍의 숄더로 경계를 형성하는 트레드, 적어도 하나의 레이디얼 카커스 플라이를 포함하는 카커스 구조, 2개의 비드 영역 및 2개의 측벽을 갖추고 있다. 각각의 측벽은 트레드 숄더에 연결시키는 상부 측벽 부분을 갖추고 있으며 각각의 측벽은 인서트에 의해 보강된다. 이 인서트는 팽창 조작하에 있는 동안 자체 지지를 보완한다. 카커스 구조에서, 반경방향으로 안쪽을 향해 불투과성 내부 라이너가 위치된다. 본 발명에 따라, 반경방향으로 안쪽을 향해 있는 카커스 플라이는 하나의 비드 영역으로부터 반대의 비드 영역으로 연장되는 인서트 라이너이다. 인서트 라이너의 존재하에 있기 때문에, 공기 불투과성 라이너는 단지 하나의 상부 측벽의 반경방향으로 안쪽을 향해 있는 위치로부터 대칭되는 상부 측벽으로 연장된다. 인서트 라이너는 바람직하게는 측벽 인서트를 형성하는 재료와, 동일하지 않다면, 유사한 재료로 형성된다. 본 발명의 다른 한 예로는, 제 2 인서트가 각각의 측벽 내에 존재할 수 있다. 타이어 측벽 내의 인서트의 실제 디자인 및 수는 임의의 공지된 디자인으로 이루어질 수 있으며, 타이어의 성능 특징에 종속된다. 본 발명의 다른 예로, 타이어는 각각 하 나의 비드 영역에 위치된 제 2 및 제 3 공기 불투과성 라이너를 구비하고 있다. 각각의 제 2 및 제 3의 공기 불투과성 라이너의 반경방향의 외측 에지는 인서트 라이너의 단부를 오버랩한다. 이러한 구조에 있어서, 공기 불투과성 라이너는 트레드 및 숄더하에 그리고 비드 영역 둘레로, 가장 중요한 면적에 위치된다. 본 발명의 다른 예로, 타이어 측벽이 과도하게 무겁거나 또는 두께를 매우 두껍게 하는 것을 방지하기 위해서, 인서트 라이너 및 측벽 인서트는 범위가 5mm 내지 12mm인 최대 두께 조합을 갖는다. 실제 두께는 실제 타이어 크기에 의해 결정될 것이다.

다른 실시예에 있어서, 본 발명의 인서트는 참조로 본원에 사용된 2004년 4월 6일 출원된 제 10/818,724 호 내에 기술된 디자인의 런플랫 타이어에 결합된다. 이들 디자인은 타이어 구조가 안락한 승차 성능을 위해 최적화된 공기 자체 지지 타이어에 관한 것이다. 타이어 구조는 임의의 도로 불균일성에 대한 타이어 증폭(amplification)을 차량용 서스펜션 시스템으로 그리고 차체로 낮추는 작용을 한다. 이것은 타이어의 보다 안락한 승차 성능을 결과한다. 증폭의 감소는 카커스 보강 플라이의 반경방향으로 바깥쪽으로 향해진 압축 고무 층의 부가에 의해 이루어진다. 고무 매트릭스로 디자인된 다공성으로부터 압축력이 기인된다. 본 발명에 따라, 공기 런플랫 타이어가 기술된다. 이 타이어는 적어도 하나의 카커스 보강 플라이, 적어도 한 쌍의 측벽 쐐기형 인서트 및 벨트 보강 구조를 갖는다. 이 벨트 보강 구조는 적어도 한 쌍의 크로스 코드 벨트 보강 플라이로부터 형성된다. 다공성 엘라스토머 층은 카커스 보강 플라이의 반경방향의 바깥쪽을 향해 위치된다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 다공성 엘라스토머 층은 카커스 보강 플라이들 에 인접해서, 크로스 코드 벨트 보강 플라이들 사이에 직접적으로 위치되거나 또는 크로스 코드 벨트 보강 플라이의 반경방향으로 바깥쪽을 향하거나 또는 타이어 내에 존재하는 임의의 영도(zero degree) 오버레이(overlay) 플라이의 반경방향으로 안쪽으로 또는 바깥쪽으로 향해진다. 상술한 발명의 한 실례로, 다공성 엘라스토머 층은 다공성 레벨이 다공성 엘라스토머 층의 전체 용적의 20 내지 80%이며, 바람직하게는 40-70%이다. 다공성 층의 엘라스토머 베이스는 임의의 인접층에서 사용되는 엘라스토머 베이스와 동일한 것일 수도 있어서, 타이어에서 다공성 층을 인접 플라이 층에 접합할 때 도움을 주게 된다. 층의 다공성은 엘라스토머를 합성하는 동안 브로잉(blowing) 제를 엘라스토머에 부가함에 의해 달성된다. 브로잉 제는 엘라스토머를 가황하는 동안 활성화되며, 이것은 전체 타이어를 경화하는 동안 또는 그린(green)(가공되지 않은) 타이어를 구축하는 동안 다공성 층에 부가하기 전에 층을 부분적으로 가황하는 동안 활성화될 수 있다. 본 발명의 다른 예로는, 다공성 엘라스토머 층은 가장 작은 폭의 크로스 코드 벨트 보강 플라이의 축방향 폭 WSB의 적어도 20%와 같은 최소의 축방향 폭 WC를 갖는다. 바람직하게는, 다공성 엘라스토머 층은 가장 작은 폭의 크로스 코드 벨트 보강 플라이의 축방향 폭 WSB의 적어도 60%와 같은 최소 축방향 폭 WC를 갖는다. 다공성 엘라스토머 층은 가장 넓은 폭의 크로스 코드 벨트 보강 플라이의 축방향 폭 WB의 115%와 거의 같은 최대 축방향 폭 WC를 갖는다. 바람직하게는, 다공성 엘라스토머 층은 가장 넓은 폭의 크로스 코드 벨트 보강 플라이의 축방향 폭 WB의 100%와 거의 같은 최대 축방향 폭 WC를 갖는다. 본 발명의 다른 일 예로는, 다공성 엘라스토머 층은 인접 커 커스 보강 플라이 또는 인접 크로스 코드 벨트 보강 플라이 중 하나의 반경 두께 TB, TP의 적어도 50%와 같은 반경 두께 TC를 갖는다. 바람직하게는, 다공성 엘라스토머 층은 인접 커커스 보강 플라이 또는 인접 크로스 코드 벨트 보강 플라이 중 하나의 반경 두께 TB, TP의 거의 3배인 최대 반경 두께 TC를 갖는다. 본 발명의 다른 예로는, 타이어 트레드는 트레드 캡(cap) 층 및 트레드 베이스 층으로 이루어진다. 이러한 타이어에서, 트레드 캡 층 및 트레드 베이스 층은 통상적으로 다른 엘라스토머로 형성되며, 각각의 층은 타이어 트레드에 특정한 특징을 제공하도록 하여야 한다. 그러한 트레드가 본 발명에서 사용될 때, 다공성 엘라스토머 층은 트레드 베이스 층의 반경방향으로 안쪽을 향해 위치된다. 상기 다공성 엘라스토머 층이 임의의 트레드 층에 직접 인접해 있을 때, 다공성 엘라스토머 층은 타이어 내에 위치된 트레드 층 및 임의의 트레드 베이스 층과는 구별된 다른 층이다.

본 발명의 또 다른 예로는, 인서트가 그 내용이 본원에 참조된 2004년 12월 20일자로 출원된 11/017,123호에 기술된 런플랫 타이어에 결합된다. 이러한 디자인은 비대칭의 자체 지지 공기 타이어에 관한 것이다. 챔버의 비대칭 작용을 보상할 수 있는 비대칭 양태를 갖는 타이어를 수득하기 위한 다른 방법들이 제공된다. 근본적으로, 모든 해결책은 타이어의 2개의 측면사이의 경도 차를 생성하도록 하는 데 촛점을 맞춘다. 단지 챔버 측면이 대칭 측면보다 경도가 적을 때에만, 고정된 챔버의 서스펜션하에서 균형을 이룬 로드(load) 분포가 달성될 수 있다. 팽창 조작하에 있는 동안 비대칭성 작용이 더욱 명백해지면서, 런플랫 내구성은 챔버 서스펜션하에서 상당하게 개선될 수 있으며 팽창 특성이 변경되지 않고 유지된다. 여 기에는 비대칭성 런플랫 타이어 제조 방법을 기술하였다. 이 방법은 대칭성 미가공 타이어, 수평면(EP)을 가지며 트레드를 포함하는 미가공 타이어, 한 쌍의 대칭 비드, 적어도 하나의 카커스 보강 플라이, 카커스 보강 플라이의 반경방향으로 안쪽을 향해 위치된 벨트 구조물 및 타이어의 측벽 부분에서 적어도 하나의 카커스 보강 플라이의 축방향으로 안쪽을 향해 있는 측벽 인서트를 구축하는 단계를 포함한다. 대칭성 미가공 타이어는 비대칭성 경화된 타이어를 형성하도록 하는 비대칭성 배치를 갖는 몰드에서 경화된다. 경화된 타이어는 타이어의 수평면(EP)으로부터 대칭되어 이격되어 있는 한 쌍의 비드를 갖추고 있다. 타이어의 수평면의 각면에서의 트레드는 다른 곡률 반경 및 다른 폭을 가지며, 그 폭은 벨트 구조물의 최대 폭의 접선에 대한 수평면에 수직하게 측정된다. 상술한 방법의 일례로, 경화된 타이어의 각각의 측벽은 타이어 측벽의 반경방향으로 바깥쪽을 향한 표면에서의 수평면(EP)로부터 측정될 때, 최대 폭은 가지며, 하나의 측벽은 대칭 측벽의 폭 Ws'보다 더 큰 폭 Ws를 갖는다. 기술된 방법의 다른 예로는, 비대칭성 경화 타이어의 하나의 측벽은 대칭 측벽의 폭 Ws'의 100 내지 110% 범위의 폭 Ws를 갖는다. 기술된 방법의 다른 예로, 대칭성 미가공 타이어는 경화된 타이어의 각 측벽이 타이어 측벽의 반경방향 외측 표면에서의 타이어 수평면에서 측정될 때, 최대 폭을 가지며, 하나의 측벽의 최대 폭은 대칭되는 측벽의 최대 폭의 반경 방향의 바깥쪽을 향해 있다. 비대칭성 공기 타이어가 본원에 기술되어 있다. 이 타이어는 평면(EP), 한 쌍의 대칭 비드 부분, 한 쌍의 대칭 측벽, 적어도 하나의 카커스 보강 플라이, 각각의 측벽 부분에서 적어도 하나의 카커스 보강 플라이의 축방향으로 안쪽을 향 해 있는 측벽 인서트, 및 카커스 보강 플라이들의 반경방향으로 바깥쪽을 향해 위치된 벨트 구조물을 구비하고 있다. 타이어의 비드 부분은 타이어의 수평면(EP)으로부터 대칭되어 이격되어 있다. 수평면(EP)의 각 측면에서의 트레드는 다른 곡률 반경 및 다른 폭을 가지고 있으며, 상기 폭은 벨트 구조물의 최대 폭에서의 접선에서의 수평면(EP)에서 수직하게 측정된다.

상술한 타이어의 일례로는, 타이어의 각 측벽은 타이어 측벽의 반경방향의 외측 표면에서의 수평면에서 측정될 때, 최대 폭을 가지며, 하나의 측벽은 대칭 측벽의 폭 Ws'보다 큰 폭 Ws를 갖는다. 바람직하게는, 하나의 측벽은 대칭 측벽 폭 Ws'의 100 내지 110% 범위의 폭 Ws를 갖는다. 기술된 타이어의 다른 예로는, 타이어의 각 측벽은 타이어 측벽의 반경방향 외측 표면에서의 수평면(EP)에서 측정될 때 최대 폭을 갖는다. 하나의 측벽의 최대 폭은 대칭 측벽의 최대 폭의 반경방향으로 바깥쪽을 향해 있다. 기술된 발명의 다른 예로는, 타이어의 다른 특징은 하나의 측벽의 측벽 인서트가 대칭되는 측벽의 인서트와는 다른 물리적 특성을 갖는다는 것이다. 기술된 본 발명의 다른 예로는, 이 타이어의 특징은 추가의 보강층이 단지 하나의 비드 부분에만 위치된다는 것이다. 추가의 보강층은 칩퍼(chipper), 체이퍼, 플리퍼(flipper) 층으로 이루어질 수 있으며, 카커스 보강 플라이의 턴업 부분의 안쪽을 향해 위치되며, 카커스 보강 플라이의 턴업 부분의 바깥쪽을 향해, 비드의 외측 표면을 따라 비드 코어 둘레를 에워싸거나 또는 비드 에이펙스에 인접해 있다. 추가의 보강 플라이는 코드 보강될 수 있다. 선택적으로는, 추가의 보강 층은 반경방향의 하프(half) 카커스 보강 플라이로 이루어질 수 있으며, 하프 플라이는 트레드 영역에서, 벨트 구조로 시작되고 하나의 측벽의 비드 영역으로 연장되며, 어느 하나의 축방향 내측면으로부터 축방향 외측면으로 비드 코어 둘레로 터닝(turning)되거나 또는 축방향 외측면으로부터 축방향 내측면으로 비드 코어 둘레로 터닝된다. 본 발명의 다른 일례로, 타이어의 특징은 하나의 측벽이 2개의 측벽 인서트를 가지며, 대층 측벽은 단지 하나의 측벽 인서트를 갖는다는 것이다. 본 발명의 다른 일례로, 타이어의 또 다른 특징은 각각의 비드 부분이 비드 코어 및 에이팩스를 포함한다는 것이다. 에이팩스는 비드 코어의 반경방향으로 바깥쪽을 향해 위치되며 반경방향으로 바깥쪽을 향해 있는 터미널 포인트(terminal point)를 가지며, 하나의 비드 부분에서의 에이팩스의 터미널 포인트는 대칭되는 비드 부분에서의 에이팩스의 터미널 포인트의 반경방향으로 바깥쪽을 향해 있다. 선택적으로, 또는 추가로, 하나의 비드 부분에서의 에이팩스는 대칭되는 비드 부분에서의 에이팩스와는 다른 물리적 특성을 갖는다. 또한 런플랫 공기 타이어가 기술되어 있다. 비대칭 타이어는 수평면(EP), 대칭 트레드 프로파일, 한 쌍의 대칭 비드 부분, 한 쌍의 대칭 측벽들, 적어도 하나의 카커스 보강 플라이, 각각의 측벽 부분에서의 적어도 하나의 카커스 보강 플라이의 축방향으로 안쪽을 향한 측벽 인서트, 및 카커스 보강 플라이의 반경방향으로 바깥쪽을 향해 위치된 벨트 구조를 갖추고 있다. 단지 하나의 비드 부분에 위치된 추가의 보강층이 존재하지만, 대칭 비드 부분에서는 존재하지 않는 타이어 비대칭이 형성된다. 비대칭 타이어의 한예로, 비드 부분의 단지 하나에만 위치된 추가의 보강층이 연이어진 체이퍼, 치퍼 또는 플리퍼의 플라이 배치로부터 선택된다는 것이다. 이에 따라 보강 된다면, 코드는 타이어의 원주 방향에 대해 15°내지 75°범위 각도로 경사져 있다. 선택적으로, 추가의 보강층은 벨트 구조물 아래에서부터 비드 영역에서 턴업되어지게 연장된 반경방향의 하프 카커스 플라이로 이루어질 수 있다. 이 비대칭 타이어의 다른 예로는, 각각의 비드 부분은 추가로 비드 코어 및 비드 에이팩스로 이루어진다. 타이어의 비대칭 특성을 추가로 더 개선시키기 위해서, 하나의 비드 부분에서의 비드 에이팩스 또는 하나의 측벽에서의 측벽 인서트는 대칭되는 비드 부분 또는 측벽에서의 측벽 인서트 또는 비드 에이팩스와는 다른 물리적으로 다른 특징을 갖는다. 비대칭 타이어의 다른 예로, 각각의 비드 부분은 추가로 비드 코어 및 에이팩스로 이루어지며, 에이팩스는 비드 코어의 반경방향으로 바깥을 향해 위치되고 반경방향으로 바깥을 향한 터미널 포인트을 구비한다. 하나의 비드 부분의 에이팩스의 터미널 포인트는 대칭되는 비드 부분의 에이팩스의 터미널 포인트의 반경방향으로 바깥쪽을 향해 있다. 임의의 기술된 실시예 및 예들 중에서, 타이어에 대한 비대칭성을 생성하는 다양한 특징은 타이어의 비대칭성을 생성하는 다른 임의의 특징과 조합되어 이루어질 수 있다. 추가로, 타이어의 측면이 타이어의 아웃보드(outboard) 측면인 것을 의미하려는 것을 지시는 것이며, 네가티브한 챔버 서스팬션상에 타이어를 설치할 때, 타이어의 비교적 강성을 갖춘 면이 타이어의 아웃보드 측면으로 설치된다.

본 발명은 다음의 실험예로 더 설명될 것이며, 이것에 제한되지는 않는다.

실험예 1

이 실험예에 있어서, 측벽 합성물에서 고강도 글래스 버블을 사용하는 것을 나타내었다. 고무 합성물은 [표 1]에 도시된 바와 같이 부품을 사용하여 표준 2 단계 혼합 절차로 혼합하였고 표준 경화 조건하에서 경화하였다. 경화된 샘플들은 [표 2]에 도시된 바와 같이 특성 측정을 위해 시험하였다.

[표 1]

컨트롤

샘플 번호 1 2

천연 고무 50 50

폴리부타디엔 50 50

카본블랙 30 30

실리카 30 30

글래스 버블 0 5

처리 오일 2 2

안티데그라덴트(antidegradants) 7.5 7.5

점성 강화 수지 5 5

황 3 3

실란 커플러 5 5

아연 산화물 1.9 1.9

촉진제 2.5 2.5

계산된 비중 1.145 1.118

압착(clush) 강도 18,000psi 및 순(true) 밀도 0.060g/cc의 3M의 스카치라이트(scotchlite) S60/18000 글래스 버블

[표 2]

샘플 번호 1 2

RPA계 150C

G' 10% 1398 1496

탄 델타(Tan Delta) 10% 0.131 0.13

ATS

200% 모듈러스, MPa 3.4 3.3

300% 모듈러스, MPa 6.6 6.1

장력, MPa 13.4 13.6

연신율 % 534 571

RT 경도 63.4 64.5

RT 리바운드(Rebound) 45.5 45.1

측정된 비중 1.143 1.114

본 발명의 샘플 2는 컨트롤 샘플 1과 비교하여 비중면에서 감소되는 것을 알 수 있었고, 본질적으로 계산된 비중과 측정 비중 사이의 관계가 부합되고, 혼합하는 동안 본질적으로 모든 글래스 버블이 유지되는 것을 알 수 있다.

샘플 2는 컨트롤 샘플과 비교하여 물리적 특성들을 더 나타내었다.

실험예 2

이 실험예에 있어서, 측벽 합성물에서 고강도 글래스 버블을 사용하는 것을 나타내었다. 고무 합성물은 [표 3]에 도시된 바와 같이 부품을 사용하여 표준 2 단계 혼합 절차로 혼합하였고 표준 경화 조건하에서 경화하였다. 경화된 샘플들은 [표 4]에 도시된 바와 같이 특성 측정을 위해 시험하였다.

[표 3]

컨트롤

샘플 번호 3 4

천연 고무 80 80

폴리부타디엔 20 20

카본블랙 60 60

실리카 5 5

글래스 버블 0 5

오일 4.25 4.25

점성 강화 수지 3.5 3.5

지방산 1 1

안티데그라덴트 3.25 3.25

실란 커플러 1 1

황 1 1

아연 산화물 2.75 2.75

촉진제 2.5 2.5

황 8 8

계산된 비중 1.178 1.15

압착(clush) 강도 18,000psi 및 순(true) 밀도 0.060g/cc의 3M의 스카치라이트(scotchlite) S60/18000 글래스 버블

[표 4]

샘플 번호 3 4

RPA계 150C

G' 10% 3497 2938

탄 델타 10% 0.072 0.077

ATS

200% 모듈러스, MPa 12.8 11.9

연신율 % 238 219

장력, MPa 14.7 12.1

경도(RT) 71.5 73.4

리바운드(RT) 57.2 57.6

리바운드(100C) 70.0 70.0

측정된 비중 1.178 1.153

본 발명의 샘플 4는 컨트롤 샘플 1과 비교하여 비중면에서 감소되는 것을 알 수 있었고, 본질적으로 계산된 비중과 측정 비중 사이의 관계가 부합되고, 혼합하는 동안 본질적으로 모든 글래스 버블이 유지되는 것을 알 수 있다.

샘플 4는 컨트롤 샘플과 비교하여 물리적 특성들을 더 나타내었다.

본 발명을 예시할 목적으로 특정한 대표적인 실시예 및 설명을 기술하였지만, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함은 당업자에 의해 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 글래스 버블을 이용한 측벽 부품을 갖는 타이어를 사용함으로써, 부품의 중량을 감소시킬 뿐만 아니라 바람직한 물리적 특성을 유지할 수 있다.

Claims (5)

1. 측벽 부품을 포함하고,

   상기 측벽 부품이 적어도 하나의 디엔(diene)계 엘라스토머와, 글리세롤에서 ASTM D3102-78로 측정되는 압착 강도가 적어도 10,000psi인 1 내지 40phr의 글래스 버블을 포함하는 고무 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는

   공기 런플랫 타이어.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 글래스 버블이 글리세롤에서 ASTM D3102-78로 측정되는 적어도 18,000psi의 압착 강도를 갖는 것을 특징으로 하는

   공기 런플랫 타이어.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 글래스 버블의 입자 크기가 15 미크론 이하의 10중량 %, 30 미크론 이하의 50 중량 %, 55 미크론 이하의 90 중량 % 및 65 미크론 이하의 95 중량 %의 분포로 이루어지는 것을 특징으로 하는

   공기 런플랫 타이어.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 측벽 부품이 측벽 인서트인 것을 특징으로 하는

   공기 런플랫 타이어.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 측벽 부품이 에이팩스(apex)인 것을 특징으로 하는

   공기 런플랫 타이어.

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