KR20100000767A

KR20100000767A - 타이어 카카스용 합사 ｐｂｏ 섬유코드

Info

Publication number: KR20100000767A
Application number: KR1020080060388A
Authority: KR
Inventors: 김영주
Original assignee: 금호타이어 주식회사
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2010-01-06

Abstract

본 발명은 타이어의 내구성능을 향상시킬 수 있는 합사 PBO 섬유코드에 관한 것으로, 공기입 타이어의 카카스 섬유코드에 있어서, 서로 다른 데니아를 가지는 2종의 플라이를 꼬아 형성된 것을 특징으로 한다.

타이어, 카카스, PBO, 꼬임수, 내구성능, 친환경

Description

타이어 카카스용 합사 ＰＢＯ 섬유코드{Hybrid PBO cord for carcass ply}

본 발명은 타이어 카카스용 섬유코드에 관한 것으로, 특히, 타이어의 내구성능을 향상시킬 수 있도록 서로 다른 데니아를 가지는 2가닥 이상의 플라이를 꼬아 형성한 합사 PBO 섬유코드에 관한 것이다.

일반적으로 승용차용 및 저중량 트럭 타이어에 있어 하중을 지지하거나 충격과 주행중 굴신운동에 대한 내피로성을 견디는 역할을 하는 것이 카카스(Carcass)이다.

상기와 같은 카카스에 있어 주행중 지속적인 굴신운동으로 인해 타이어의 내구성능의 향상을 높이기 위한 방법으로 카카스용 섬유코드의 다양한 적용 또는 물성 및 코드 배열을 조절하여 성능을 조절한다.

그러나, 상기와 같은 카카스용 섬유코드는 일반적으로 PET(폴리에스터), Rayon(레이온)등 강도와 고무와의 접착력을 고려하여 사용되고 있다.

하지만 섬유코드가 제조 혹은 사용 후 환경 유해 물질의 발생과 타이어 섬유 코드의 강도 및 탄성률에 있어 한계가 있어 타이어의 내구성능을 향상시키는 데는 한계가 있다.

상기와 같은 문제점을 보완하여 개선하여 고안된 특허(한국특허공개번호 제10-2002-0027032호, 한국특허공개번호 제10-2002-0027030호)가 있다.

상기 특허들에서는 모노 필라멘트로 구성된 카카스, 캡플라이용 섬유코드로 PEK 섬유코드를 적용하여 타이어의 내구성능을 향상시켰다.

그러나, 이러한 PEK 섬유코드는 고속주행이나 고하중으로 인해 코드의 절단이 우려되는 단점을 가지고 있다. 또, 내피로성능이 약해서 굴신운동으로 인해 가장 많은 피로가 적용되는 카카스, 캡플라이에 사용되기 부적합한 단점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 고강도, 고탄성률의 물성적인 특징을 가지는 서로 다른 데니아의 플라이를 꼬아 형성된 PBO 섬유코드 카카스에 적용함으로써 타이어의 내구성능을 향상시키는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기입 타이어의 카카스 섬유코드에 있어서, 서로 다른 데니아를 가지는 2종의 플라이를 꼬아 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 플라이는 2~4가닥으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 플라이는 450~840데니아인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 플라이간 꼬임수는 50~500TPM인 것을 특징으로 한다.

상기와 같이, 본 발명에 따른 공기입 타이어의 카카스 플라이용으로 적용된 고강도, 고탄성률의 합사 PBO 섬유코드는 일반적으로 카카스에 사용되는 폴리에스터 코드 또는 레이온 섬유코드보다 고강도, 고탄성률, 열적 형태안정성능이 우수하며 타이어 내구성능이 향상될 수 있다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서 사용되는 합사 PBO(Poly-p-Phenylene Benzobisoxazole) 섬유코드는 각각 450~840데니아를 가지는 플라이로 이루어진다.

상기 플라이는 450데니아를 미만으로 적용시키면 코드의 제조단가의 상승으로 고무와 섬유코드간 접착의 문제점과 실용성이 떨어지고, 상기 플라이를 840데니아를 초과하여 적용시 카카스 플라이의 두께가 두꺼워져서 공기입 타이어에 적합하지 못하게 된다.

또, 상기 타이어 카카스용 합사 PBO 섬유코드는 플라이를 4개 초과하여 적용시키면 단가가 올라가고, 구조가 복잡해져 카카스 섬유코드로써의 물성에 적합하지 못하다.

상기 플라이는 PBO(Poly-p-Phenylene Benzobisoxazole)필라멘트 여러가닥으로 이루어지며, 단면직경이 0.1~0.5mm의 가닥이다.

상기 플라이는 고무 게이지의 두께를 고려하여 450~840 데니아를 가지도록 한다. 이 때, 상기 플라이는 서로다른 데니아를 가지는 2종의 플라이로 이루어진다. 이 경우에. 상기 플라이 중 한가닥(10,12)은 450데니아를 형성시키며, 나머지 한가닥(20,22)은 840데니아를 형성시키도록 한다.

또, 상기 플라이간 꼬임수 (TPM : Twist Per Meter)는 50~500TPM의 꼬임수로 꼬여지는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 다음의 비교예 및 실시예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

<비교예>

표 1과 같이 타이어 카카스 고무에 주로 사용되는 폴리에스터 섬유코드(PET) 1000데니아를 기본 섬유물성 시험(강력, 중신, 절신)을 측정하고 이의 결과를 아래의 표 1에 정리하여 나타내었다.

<실시예>

표 1과 같이 타이어 카카스 고무에 PBO(Poly-p-Phenylene Benzobisoxazole)섬유코드 450데니아 및 840데니아 두가닥이 동시에 합사되어 있는 섬유코드를 위치시키고 코드 물성시험(강력, 중신, 절신, 수축율)을 측정하고, 이의 결과를 아래의 표 1에 정리하여 나타내었다.

상기 기본 섬유 물성을 간략히 설명하면, 코드 물성시험인 중신은 직조된 섬유코드에서 350mm길이로 5가닥을 무작위로 채취하여 항온건조기에서 2시간 건조 후 코드 1가닥을 250mm 길이로 인장시험기에 고정시켜 측정을 하는 방법으로 힘을 당길 때 코드의 늘어난 길이를 본래 길이에 백분율(%)로 계산하는 값이다.

강력은 코드를 끊어질 때까지 잡아당길 때 그 때의 힘을 나타낸다.

절신은 코드가 끊어질 때까지 잡아당겨 본래의 길이보다 늘어난 정도를 본래 의 길이의 백분율로 나타낸 값으로 중신과 같이 인장시험기에서 측정되는 값이다.

상기 강력, 절신, 중신, 수축율은 ASTM의 규정에 따른다.

항목	비교예	실시예
총 데니아	PET 1000D	PBO 450D+PET840D
강력(kg) 중신(%) 절신 (%) 수축율 (%)	23 4.2 16 2.5	37 2.0 7 0.7

타이어 카카스 섬유코드에 일반적으로 사용되는 PET보다 강력이 우수하며 특히 형태 안정성에 있어서는 PBO가 PET에 비해 중신과 수축율이 낮아 우수한 안정성을 나타냄을 알 수 있다.

그리고, 표 2는 상기와 같은 물성을 가지는 비교예와 실시예의 내구성능을 평가한 결과이다.

완제품 제조평가 ECER-30	항목	비교예	실시예	비고
	평균주행시간	65시간	80시간	일반하중
	평균사고종류	비드터짐	비드터짐	100%하중
	평균주행시간	54시간	65시간	일반하중
	평균사고종류	비드터짐	비드터짐	130%하중

표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 동일 하중 조건에 대하여 본 발명에 따른 PBO 섬유코드는 타이어의 성능에서 요구되는 내구성능에 있어서도 기존 섬유보다 우수한 내구성능에 효과가 있다.

상기와 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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 합사 PBO 섬유코드의 단면도이다.

도 2는 도 1의 합사 PBO 섬유코드의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,12: 450데니아의 플라이

20,22: 840데니아의 플라이

Claims

공기입 타이어의 카카스 섬유코드에 있어서,

서로 다른 데니아를 가지는 2종의 플라이를 꼬아 형성된 것을 특징으로 하는 타이어 카카스용 합사 PBO 섬유코드.
제1항에 있어서, 상기 플라이는 2~4가닥으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타이어 카카스용 합사 PBO 섬유코드.
제1항에 있어서, 상기 플라이는 450~840데니아인 것을 특징으로 하는 타이어 카카스용 합사 PBO 섬유코드.
제1항에 있어서, 상기 플라이간 꼬임수는 50~500TPM인 것을 특징으로 하는 타이어 카카스용 합사 PBO 섬유코드.