KR20120044900A - 타이 층을 갖는 공기 타이어 및 이의 제조 방법 - Google Patents

타이 층을 갖는 공기 타이어 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120044900A
KR20120044900A KR1020110110347A KR20110110347A KR20120044900A KR 20120044900 A KR20120044900 A KR 20120044900A KR 1020110110347 A KR1020110110347 A KR 1020110110347A KR 20110110347 A KR20110110347 A KR 20110110347A KR 20120044900 A KR20120044900 A KR 20120044900A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rubber
layer
tire
barrier layer
tread
Prior art date
Application number
KR1020110110347A
Other languages
English (en)
Inventor
조셉 알랜 인카보
Original Assignee
더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니 filed Critical 더 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니
Publication of KR20120044900A publication Critical patent/KR20120044900A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18—Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/02—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber with fibres or particles being present as additives in the layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/042—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B25/08—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/16—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising polydienes homopolymers or poly-halodienes homopolymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/34—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyamides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/02—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • B32B3/08—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions characterised by added members at particular parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0008—Compositions of the inner liner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/02—Copolymers with acrylonitrile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/0681—Parts of pneumatic tyres; accessories, auxiliary operations
    • B29D2030/0682—Inner liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/02—Synthetic macromolecular particles
    • B32B2264/0207—Particles made of materials belonging to B32B25/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2270/00—Resin or rubber layer containing a blend of at least two different polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • B60C5/12—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim
    • B60C5/14—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre
    • B60C2005/145—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes without separate inflatable inserts, e.g. tubeless tyres with transverse section open to the rim with impervious liner or coating on the inner wall of the tyre made of laminated layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10T152/10—Tires, resilient
    • Y10T152/10495—Pneumatic tire or inner tube
    • Y10T152/10765—Characterized by belt or breaker structure
    • Y10T152/1081—Breaker or belt characterized by the chemical composition or physical properties of elastomer or the like

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

트레드 및 상기 트레드의 안쪽에 배치된 차단 층을 포함하는 공기 타이어. 상기 차단 층은 동적으로 가황된 합금을 포함한다. 타이어 층, 예를 들어 플라이 층은 상기 차단 층과 상기 트레드 사이에 위치하며 다이엔 고무를 갖는 고무 제형을 포함한다. 타이 층은 상기 차단 층과 타이어 층 사이에 위치한다. 상기 타이 층은 10 내지 50 부의 나이트릴 고무, 20 내지 70 부의 천연 고무 및 10 내지 30 부의 합성 폴리아이소프렌 고무 중에서 선택된 고무들의 혼합물 100 부를 갖는 고무 제형을 포함하고, 여기에서 상기 혼합물은 상기 고무 제형에 대한 고무의 총량이다. 상기 고무 제형은 하나 이상의 보강 충전제, 하나 이상의 점착제, 및 임의로 하나 이상의 공정 오일을 추가로 포함한다. 상기 타이 층은 가장 안쪽의 층일 수도 있는 차단 층, 및 상기 타이어 층에 직접 접착된다.

Description

타이 층을 갖는 공기 타이어 및 이의 제조 방법{PNEUMATIC TIRE WITH TIE LAYER AND METHOD OF MAKING SAME}
본 발명은 타이 층 및 이에 접착된 차단 층을 포함하는 공기 타이어, 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
동적으로 가황된 합금("DVA") 필름은, 적어도 부분적으로 상기 필름이 통상적인 할로부틸 내부 라이너보다 더 얇고 가볍기 때문에, 타이어에서 할로부틸 차단 층, 예를 들어 할로부틸 내부 라이너에 대한 개선된 대체물로서 강매되어 왔다. 그러나, 상기 DVA는 통상적인 할로부틸 차단 층과 달리 고유의 접착성이 없는 비-점착성 물질이기 때문에, 상기 DVA 차단 층을 사용하는 타이어를 형성하고 경화시키기 위해서는 카커스에 대한 부착을 다루어야할 필요가 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 접착성 물질을 상기 DVA 필름에 직접 적용하여, 상기 필름의 점착성 및 경화된 접착성을 개선시킬 수 있다. 상기 DVA 차단 층의 비-점착 성질을 극복하기 위한 또 다른 선택권은 상기 DVA 필름과 타이어 층, 예를 들어 카커스의 플라이 층 사이에 특수 고무 제형의 얇은 층인 타이 층을 제공하여, 상기 DVA 필름이 상기 타이어 층에 바람직하게 접착하기에 충분한 구성 점착성 및 경화된 접착성을 제공하는 것이다.
불행하게도, 현행 타이 층 제형들은 다양한 단점들을 갖는다. 통상적인 타이 층 제형이 갖는 한 가지 상기와 같은 문제는 바람직하지 못하게 낮은 수준의 점착성으로, 이는 상기 타이 층 자체의 가공을 방해하고 타이어 형성을 불가능하게 할 수 있다. 또 다른 문제는 타이 층에 에폭시화된 천연 고무의 사용인데, 상기 고무는 값이 비싸고 희귀한 특수 고무이다.
따라서, 상기 언급한 단점들을 극복하는, 타이어 층, 예를 들어 플라이 층에 차단 층으로서 사용되는 DVA 필름을 접착시키는 타이 층을 갖는 공기 타이어 및 이의 제조 방법이 필요하다.
본 발명은 타이어 층, 예를 들어 플라이 층에, 차단 층으로서 사용되는 DVA 필름을 접착시키는 타이 층을 갖는 공기 타이어 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
하나의 실시태양에서, 타이어 층, 예를 들어 플라이 층에 DVA 차단 층을 접착시키기 위해 공기 타이어에 사용되는 타이 층은 10 내지 50 부의 나이트릴 고무, 20 내지 70 부의 천연 고무 및 10 내지 30 부의 합성 폴리아이소프렌 고무 중에서 선택된 고무들의 혼합물 100 부를 갖는 고무 제형을 포함하며, 여기에서 상기 혼합물은 상기 고무 제형에 대한 고무의 총량이다. 상기 고무 제형은 하나 이상의 보강 충전제, 하나 이상의 점착제, 및 임의로 하나 이상의 공정 오일을 추가로 포함한다.
또 다른 실시태양에서, 경화된 외부 트레드 및 상기 외부 트레드의 안쪽에 배치되는 차단 층을 포함하는 공기 타이어를 제공한다. 상기 차단 층은 동적으로 가황된 합금을 포함하며, 상기 합금은 연속적인 상으로서 엔지니어링 수지 및 분산된 상으로서 적어도 부분적으로 가황된 고무를 포함한다. 타이어 층, 예를 들어 플라이 층은 상기 차단 층과 트레드 사이에 위치하며 다이엔 고무를 갖는 고무 제형을 포함한다. 타이 층은 상기 차단 층과 타이어 층 사이에 인접하여 위치한다. 상기 타이 층은 10 내지 50 부의 나이트릴 고무, 20 내지 70 부의 천연 고무 및 10 내지 30 부의 합성 폴리아이소프렌 고무 중에서 선택된 고무들의 혼합물 100 부를 포함하는 고무 제형을 포함하며, 여기에서 상기 혼합물은 상기 고무 제형에 대한 고무의 총량이다. 상기 고무 제형은 하나 이상의 보강 충전제, 하나 이상의 점착제, 및 임의로 하나 이상의 공정 오일을 추가로 포함한다. 상기 타이 층은, 예를 들어 상기 차단 층이 대향 면에 적용되는 접착성 물질을 가질 필요 없이, 상기 타이어 층 및 차단 층에 직접 접착된다.
또 다른 실시태양에서, 동적으로 가황된 합금을 포함하는 차단 층을 타이어-형성 장치상에 배치함을 포함하는 공기 타이어의 제조 방법을 제공한다. 상기 동적으로 가황된 합금은 연속적인 상으로서 엔지니어링 수지 및 분산된 상으로서 적어도 부분적으로 가황된 고무를 갖는다. 상기 방법은 상기 차단 층상에 타이 층을 직접 배치함을 추가로 포함한다. 상기 타이 층은 10 내지 50 부의 나이트릴 고무, 20 내지 70 부의 천연 고무 및 10 내지 30 부의 합성 폴리아이소프렌 고무 중에서 선택된 고무들의 혼합물 100 부를 갖는 고무 제형을 포함하며, 여기에서 상기 혼합물은 상기 고무 제형에 대한 고무의 총량이다. 상기 고무 제형은 하나 이상의 보강 충전제, 하나 이상의 점착제, 및 임의로 하나 이상의 공정 오일을 추가로 포함한다. 다이엔 고무를 갖는 고무 제형을 포함하는 타이어 층, 예를 들어 플라이 층을 상기 타이 층상에 직접 배치한다. 이어서, 상기 타이어 층의 바깥쪽으로 트레드를 배치하여 경화되지 않은 타이어 조립체를 한정한다.
본 명세서에 포함되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시태양들을 예시하며, 상기에 제공된 발명의 일반적인 기술 및 하기에 제공된 상세한 기술은 본 발명의 설명을 돕는다.
도 1은 본 발명의 실시태양에 따른 타이 층 및 DVA 차단 층을 갖는 공기 타이어의 단면도이다.
도 1은 측벽(12), 외부 원주 고무 트레드(14), 플라이 층(18)과 비 신장성 비드(20)를 포함하는 지지 카커스(16), 타이 층(22) 및 가장 안쪽의 차단 층(24)을 포함하는 공기 타이어(10)를 도시한다. 상기 개별적인 측벽(12)은 상기 트레드(14)의 축 방향 외부 테두리로부터 방사상 안쪽으로 연장되어 각각의 비 신장성 비드(18)들을 연결한다. 플라이 층(18)을 포함하는 상기 지지 카커스(16)는 상기 트레드 부분(14)과 측벽(12)에 대한 지지 구조물로서 작용한다. 상기 타이 층(22)(2 개의 층을 함께 결합시키므로 그렇게 명명된다)은 상기 플라이 층(18)과, 타이어(10)의 가장 안쪽 층인 차단 층(24) 사이에 직접 위치한다. 상기 외부 원주 트레드(14)는 상기 타이어(10)가 사용 중일 때 지면 접촉하기에 적합하다. 상기 차단 층(24)은 연장된 기간 동안 타이어 압력을 유지하기 위해서 공기 또는 산소가 상기 층을 통과하는 것을 억제하도록 디자인된다. 상기 차단 층(24)은 상기 타이어(10)의 가장 안쪽 층으로서 위치할 때 통상적으로 내부 라이너로서 지칭된다.
상기 타이어(10)의 차단 층(24)은, 연속적인 상으로서 하나 이상의 엔지니어링 수지 및 분산된 상으로서 하나 이상의 부분적으로 가황된 고무를 포함하는 동적으로 가황된 합금("DVA")을 포함한다. 상기 DVA는 동적 가황으로서 공지된 기술을 사용하여 상기 엔지니어링 수지 및 고무를 함께 경화제 및 충전제와 일반적으로 블렌딩함으로써 제조될 수 있다. "동적 가황"이란 용어는 상기 엔지니어링 수지와 고무를 경화제의 존재 하에서 고 전단 및 상승된 온도의 조건 하에서 혼합하는 가황 공정을 나타낸다. 상기 동적 가황은 상기 성분들을 롤 밀, 밴버리 믹서, 연속 믹서, 혼련기, 혼합 압출기(예를 들어 트윈 스크류 압출기) 등과 같은 장비를 사용하여 상기 고무의 경화 온도 또는 그 이상의 온도에서 혼합함으로써 수행된다. 그 결과, 상기 고무는 동시에 가교결합되고 상기 엔지니어링 수지 내에 미세 입자로서, 예를 들어 미세 젤의 형태로 분산되어 연속적인 기질을 형성한다. 상기 동적으로 경화된 조성물의 한 가지 특징은, 상기 고무가 경화(또는 적어도 부분적으로 경화)된다는 사실에도 불구하고, 상기 조성물을 통상적인 열가소성 가공 기법, 예를 들어 압출, 사출 성형, 압축 성형 등에 의해 가공 및 재가공할 수 있다는 것이다.
상기 엔지니어링 수지(또한 "엔지니어링 열가소성 수지", "열가소성 수지" 또는 "열가소성 엔지니어링 수지"라고도 칭함)는 임의의 열가소성 중합체, 공중합체 또는 이들의 혼합물, 예를 들어 비 제한적으로 하기 중 하나 이상을 포함할 수 있다: a) 폴리아미드 수지, 예를 들어 나일론 6(N6), 나일론 66(N66), 나일론 46(N46), 나일론 11(N11), 나일론 12(N12), 나일론 610(N610), 나일론 612(N612), 나일론 6/66 공중합체(N6/66), 나일론 MXD6(MXD6), 나일론 6T(N6T), 나일론 6/6T 공중합체, 나일론 66/PP 공중합체, 또는 나일론 66/PPS 공중합체; b) 폴리에스터 수지, 예를 들어 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 아이소프탈레이트(PEI), PET/PEI 공중합체, 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리부틸렌 나프탈레이트(PBN), 액정 폴리에스터, 폴리옥스알킬렌 다이이미드 이산/폴리부티레이트 테레프탈레이트 공중합체 및 다른 방향족 폴리에스터; c) 폴리나이트릴 수지, 예를 들어 폴리아크릴로나이트릴(PAN), 폴리메트아크릴로나이트릴, 아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체(AS), 메트아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체, 또는 메트아크릴로나이트릴-스타이렌-부타다이엔 공중합체; d) 폴리메트아크릴레이트 수지, 예를 들어 폴리메틸 메트아크릴레이트, 또는 폴리에틸아크릴레이트; e) 폴리비닐 수지, 예를 들어 비닐 아세테이트(EVA), 폴리비닐 알콜(PVA), 비닐 알콜/에틸렌 공중합체(EVOA), 폴리비닐리덴 클로라이드(PVDC), 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리비닐/폴리비닐리덴 공중합체, 또는 폴리비닐리덴 클로라이드/메트아크릴레이트 공중합체; f) 셀룰로스 수지, 예를 들어 셀룰로스 아세테이트, 또는 셀룰로스 아세테이트 부티레이트; g) 불소 수지, 예를 들어 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF), 폴리비닐 플루오라이드(PVF), 폴리클로로플루오로에틸렌(PCTFE), 또는 테트라플루오로에틸렌/에틸렌 공중합체(ETFE); h) 폴리이미드 수지, 예를 들어 방향족 폴리이미드; i) 폴리설폰; j) 폴리아세탈; k) 폴리악톤; l) 폴리페닐렌 옥사이드 및 폴리페닐렌 설파이드; m) 스타이렌-말레산 무수물; n) 방향족 폴리케톤; 및 o) a) 내지 n) 중 어느 하나 및 전부의 혼합물 뿐만 아니라 각각의 a) 내지 n) 내에 예시되거나 나타낸 엔지니어링 수지들 중 어느 하나의 혼합물.
하나의 실시태양에서, 상기 엔지니어링 수지는 폴리아미드 수지 및 이의 혼합물, 예를 들어 나일론 6, 나일론 66, 나일론 6 66 공중합체, 나일론 11, 및 나일론 12 및 이들의 블렌드를 포함한다. 또 다른 실시태양에서, 상기 엔지니어링 수지는 올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌의 중합체들은 제외한다.
상기 DVA의 고무 성분은 다이엔 고무 및 그의 수소화물, 할로겐 함유 고무, 예를 들어 할로겐화된 아이소부틸렌 함유 공중합체(예를 들어 브롬화된 아이소부틸렌 p-메틸스타이렌 공중합체), 실리콘 고무, 황-함유 고무, 플루오로 고무, 하이드린 고무, 아크릴 고무, 아이오노머, 열가소성 탄성중합체, 또는 이들의 조합 및 블렌드를 포함할 수 있다.
하나의 실시태양에서, 상기 DVA의 고무 성분은 할로겐 함유 고무이다. 상기 할로겐 함유 고무, 또는 할로겐화된 고무는 약 0.1 몰% 이상의 할로겐(예를 들어 브롬, 염소 또는 요오드)을 갖는 고무를 포함할 수 있다. 적합한 할로겐화된 고무는 할로겐화된 아이소부틸렌 함유 고무(또한 할로겐화된 아이소부틸렌-기재 단독중합체 또는 공중합체라고도 칭함)를 포함한다. 이들 고무를 C4 내지 C7 아이소모노올레핀 유도된 단위, 예를 들어 아이소부틸렌 유도된 단위, 및 하나 이상의 다른 중합성 단위의 랜덤 공중합체로서 개시할 수 있다. 일례로서, 상기 할로겐화된 아이소부틸렌-함유 고무는 부틸형 고무 또는 분지된 부틸형 고무, 예를 들어 브롬화된 버전이다. 유용한 불포화된 부틸 고무, 예를 들어 올레핀 또는 아이소올레핀의 단독중합체 및 공중합체 및 상기 내용에 적합한 다른 유형의 고무들이 널리 공지되어 있으며 문헌[RUBBER TECHNOLOGY 209-581, Maurice Morton ed., Chapman & Hall 1995], [THE VANDERBILT RUBBER HANDBOOK 105-122, Robert F. Ohm ed., R.T. Vanderbilt Co., Inc. 1990] 및 [Edward Kresge and H.C. Wang in 8 KIRK-OTHMER ENCYCLOPEDIA OF CHEMICAL TECHNOLOGY 934-955, John Wiley & Sons, Inc. 4th ed. 1993]에 개시되어 있다. 일례로서, 상기 할로겐화된 함유 고무는 할로겐화된 아이소부틸렌-p-메틸스타이렌-아이소프렌 공중합체 또는 할로겐화된 폴리(아이소부틸렌-코-p-메틸스타이렌) 중합체이며, 이는 일반적으로 약 0.1 내지 약 5 중량%의 브로모메틸 기를 함유하는 브롬화된 중합체이다.
하나의 실시태양에서, 상기 고무 성분과 엔니지어링 수지는 모두 상기 고무 제형의 전체 중량을 기준으로 10 중량% 이상의 양으로 존재하며; 상기 고무 성분 및 엔지니어링 수지의 총량은 상기 고무 제형의 전체 중량을 기준으로 30 중량% 이상이다.
앞서 나타낸 바와 같이, 상기 DVA는 하나 이상의 충전제 성분을 또한 포함할 수 있으며, 상기 성분은 탄산 칼슘, 점토, 운모, 실리카 및 실리케이트, 활석, 이산화 티탄, 전분 및 다른 유기 충전제, 예를 들어 목분, 및 카본 블랙을 포함할 수 있다. 일례로서, 상기 충전제는 상기 전체 DVA 조성물의 약 20 내지 약 50 중량%로 존재한다.
당해 분야에 공지된 추가의 첨가제들이 또한, 목적하는 물성을 갖는 목적하는 화합물을 제공하기 위해 상기 DVA에 제공될 수도 있다. 상기와 같은 공지되고 통상적으로 사용되는 첨가제 물질은 활성화제, 지연제 및 가속화제, 고무 공정 오일, 점착화 수지를 포함하는 수지, 가소제, 지방산, 산화 아연, 왁스, 노화방지제, 오존분해 방지제 및 해교제이다. 당해 분야의 통상적인 숙련가들에게 공지된 바와 같이, 상기 DVA의 목적하는 용도에 따라, 상기 첨가제를 선택하여 통상적인 양으로 사용한다.
본 발명의 실시태양에 따른 DVA의 제조 방법뿐만 아니라 적합한 DVA들이 미국 특허 출원 공보 제 2008/0314491; 2008/0314492; 및 2009/015184 호에 개시되어 있으며, 이들 공보는 내용 전체가 본 발명에 참고로 인용된다.
구체적으로 상기 동적 가황 공정 자체에 관하여, 상기 공정은 가황성 성분의 가황 또는 경화제(들)를 사용하여, 가황성이 아닌 하나 이상의 엔지니어링 수지를 추가로 포함하는 조성물 중에 하나 이상의 가황성 고무 성분을 실질적으로 동시에 혼합 및 가황, 또는 가교결합시킴을 포함한다. 상기 동적 가황 공정에 적합한 경화제는 예를 들어 ZnO, CaO, MgO, Al2O3, CrO3, FeO, Fe2O3 및 NiO를 포함하며, 이들을 상응하는 금속 스테아레이트 착체(예를 들어 Zn, Ca, Mg 및 Al의 스테아레이트 염), 또는 스테아르산, 및 황 화합물 또는 알킬퍼옥사이드 화합물과 함께 사용할 수 있다. 가속화제를 임의로 첨가할 수도 있다. 상기 선택된 엔지니어링 수지(들)가, 퍼옥사이드가 상기 수지 자체로 하여금 가교결합을 일으키게 하여 과도하게 경화된 비-열가소성 조성물을 생성하도록 하는 경우, 퍼옥사이드 경화제는 피해야 한다.
상기 동적 가황 공정을, 상기 고무 성분을 적어도 부분적으로 가황시키는 조건에서 수행한다. 이를 수행하기 위해서, 상기 엔지니어링 수지, 고무 성분 및 다른 임의의 중합체들뿐만 아니라 경화 시스템을 상기 수지의 연화에 충분한 온도에서 함께 혼합할 수 있다. 상기 혼합 공정을 가황 또는 가교결합의 목적하는 수준이 완료될 때까지 계속할 수 있다. 하나의 실시태양에서, 상기 고무 성분을 상기 엔지니어링 수지의 일부 또는 전부의 존재 하에서 동적으로 가황시킬 수 있다. 유사하게, 상기 동적 가황 단계 전에, 상기 충전제 및 오일(사용되는 경우)을 전부 가할 필요는 없다. 몇몇 성분들, 예를 들어 안정제 및 가공 보조제는 이들이 경화 후에 첨가되는 경우 더 유효하게 작용할 수 있다. 가황 온도에서의 가열 및 분쇄(masticating)는 일반적으로 약 0.5 내지 약 10 분 안에 가황을 완료하는데 적합하다. 상기 가황 시간은 가황 온도를 상승시킴으로써 줄일 수 있다. 가황 온도의 적합한 범위는 예를 들어 전형적으로는 대략 상기 열가소성 수지의 융점 내지 약 300 ℃이다.
상기 생성되는 DVA는 차단 층(24)으로서 사용될 준비가 되어 있다. 이 때문에, 상기 차단 층(24) 또는 "스톡"을, 상기 DVA 물질을 약 0.05 ㎜ 내지 약 0.3 ㎜의 두께를 갖는 시트 또는 필름 물질로 취입 성형하고 상기 시트 물질을 특정 크기 또는 유형의 타이어에 적용하기에 적합한 폭 및 길이의 스트립으로 절단함으로써 제조할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 DVA 물질은 약 0.1 ㎜ 내지 약 0.2 ㎜의 두께를 가질 수 있다. 상기 차단 층(24)을 또한 튜브 모양 층으로서 제공할 수도 있다. 상기 차단 층(24)으로서 사용하기에 적합한 DVA 필름의 한 가지 유형은 엑스코어(Exxcore)TM이며, 이를 엑손모빌(ExxonMobil; 미국 텍사스주 휴스톤 소재)로부터 입수할 수 있다.
상기 차단 층(24)을 상기 타이어(10)의 플라이 층(20)에 접착시키는 타이 층(22)은 10 내지 50 부의 나이트릴 고무, 20 내지 70 부의 천연 고무 및 10 내지 30 부의 합성 폴리아이소프렌 고무 중에서 선택된 고무들의 혼합물 100 부를 갖는 고무 제형을 포함하며, 여기에서 상기 혼합물은 상기 고무 제형에 대한 고무의 총량이다. 상기와 같은 고무 제형은 하나 이상의 보강 충전제, 하나 이상의 점착제 및 임의로 하나 이상의 공정 오일을 추가로 포함한다.
상기 고무들의 혼합물에 관하여, 상기 나이트릴 고무의 아크릴로나이트릴(ACN) 함량 범위는 약 10% 내지 약 45%일 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 나이트릴 고무는 약 15% 내지 약 30%의 아크릴로나이트릴(ACN)을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 나이트릴 고무는 약 18% 내지 약 28%의 아크릴로나이트릴을 포함할 수 있다. 상기 나이트릴 고무 함량 퍼센트가 너무 높으면, 유리 전이 온도(Tg)가 바람직하지 못하게 증가하여, 상기 고무 제형을 저온에서 부서지기 쉽고 균열되게 한다. 상기 타이 층(22)에 사용하기에 적합한 유형의 나이트릴 고무는 퍼뷰난(Perbunan)(등록상표) 1846 F(18% ACN; 무니 점도(ML(1+4) 100 ℃) 45) 또는 퍼뷰난(등록상표) 2845 F(18% ACN; 무니 점도(ML(1+4) 100 ℃) 45)이며, 이들을 랑세스(Lanxess; 미국 펜실베니아주 피츠버그 소재)로부터 상업적으로 입수할 수 있다.
상기 보강 충전제는 탄산 칼슘, 점토, 운모, 실리카 및 실리케이트, 활석, 이산화 티탄, 전분 및 다른 유기 충전제, 예를 들어 목분, 카본 블랙, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일례로서, 상기 보강 충전제는 카본 블랙 또는 개질된 카본 블랙이다. 적합한 등급의 카본 블랙은 문헌[RUBBER TECHNOLOGY 59-85(1995)]에 개시된 바와 같은 N110 내지 N990을 포함한다. 일례로서, 상기 등급은 N660 카본 블랙이다.
상기 보강 충전제는 상기 고무 제형 중에 약 10 phr 내지 약 150 phr의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 충전제는 약 30 phr 내지 약 100 phr의 양으로 존재한다. 더욱 또 다른 예에서, 상기 충전제는 약 40 phr 내지 약 70 phr의 양으로 존재한다.
상기 점착제는 로진 또는 로진 유도체, 예를 들어 검 로진, 우드 로진, 및 톨유 로진, 및 이들의 수소화된 및 불균형한 형태들뿐만 아니라 다양한 유도체들, 예를 들어 아세틸렌-페놀계 화합물, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 구체적인 예로는 알킬 페놀, 예를 들어 부틸 페놀과 아세틸렌의 축합 생성물, 예를 들어 알킬페놀 아세틸렌 수지 점착제(독일 루드비히샤펜 소재의 BASF)으로부터 코레신(Koresin)으로서 상업적으로 입수할 수 있다), 및 무색 투명한 검 로진(미국 메사추세츠주 하티에스버그 소재의 이스트만 케미칼(Eastman Chemical)로부터 상업적으로 입수할 수 있다)이 있다. 일례로서, 상기 점착제는 알킬페놀 아세틸렌 수지 점착제와 무색 투명한 검 로진의 혼합물을 포함한다.
상기 점착제는 상기 고무 제형 중에 약 1 phr 내지 약 20 phr의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 점착제는 약 2 phr 내지 약 18 phr의 양으로 존재한다. 또 다른 예에서, 상기 점착제는 약 5 phr 내지 약 15 phr의 양으로 존재한다.
상기 임의의 공정 오일은 지방산 에스터 또는 탄화수소 가소제 오일, 예를 들어 파라핀계 및/또는 나프텐계 석유 오일 또는 폴리부텐 오일을 포함할 수 있다. 일례로서, 상기 공정 오일은 나프텐계/파라핀계 중유이다. 상기 나프텐계 함량은 약 39 중량% 내지 약 54 중량%의 범위일 수 있고 상기 파라핀계 함량은 약 36 중량% 내지 약 48 중량%의 범위일 수 있다. 상기 공정 오일은 상기 고무 제형 중에 약 0 phr 내지 약 15 phr의 양으로 존재할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 공정 오일은 약 1 phr 내지 약 10 phr의 양으로 존재한다.
당해 분야에 공지된 추가의 첨가제들이 또한 목적하는 물성을 갖는 목적하는 화합물을 제공하기 위해서 상기 타이 층(22)의 고무 제형 중에 제공될 수도 있다. 상기와 같은 공지되고 통상적으로 사용되는 첨가제 물질은 활성화제, 지연제 및 가속화제, 가소제, 지방산, 산화 아연, 왁스, 노화방지제, 오존분해 방지제 및 해교제이다. 상기 타이 층(22)에 대한 고무 제형은 상기 조성물이 가황 가능하고 표준 고무 배합 방법에 의해 제조될 수 있도록 경화제 또는 경화 시스템을 또한 포함한다. 당해 분야의 통상적인 숙련가들에게 공지된 바와 같이, 상기 타이 층의 목적하는 용도에 따라, 상기 첨가제 및 경화제를 선택하고 통상적인 양으로 사용한다.
상기 타이어 카커스(16)는 공기 타이어(10)에 사용하기 위한 임의의 통상적인 유형의 타이어 카커스(16)일 수 있다. 일반적으로, 상기 타이어 카커스(16)는 상기 트레드 부분(14)과 측벽(12)에 대한 지지 구조물로서 작용하는 하나 이상의 플라이 층(18) 및/또는 코드를 포함한다. 도 1에서, 상기 카커스(16)는 다이엔 고무를 포함하는 고무 제형을 갖는 하나 이상의 플라이 층(18)을 포함하며 상기 타이 층(22)에 인접하여 위치한다.
상기 다이엔 고무는 일반적으로 천연 및/또는 합성 고무(들)를 포함할 수 있다. 일례로서, 상기 다이엔 고무는 고 다이엔 고무이며 50 몰% 이상, 및 또 다른 예에서, 약 60 몰% 이상 약 100 몰%의 C4 내지 C12 다이엔 단량체를 포함한다. 유용한 다이엔 단량체 고무는 올레핀 또는 아이소올레핀 및 다중 올레핀의 단독중합체 및 공중합체, 또는 다중 올레핀의 단독중합체를 포함하며, 이들은 널리 공지되어 있고 문헌[RUBBER TECHNOLOGY, 179-374, Maurice Morton ed., Chapman & Hall 1995] 및 [THE VANDERBILT RUBBER HANDBOOK 22-80, Robert F. Ohm ed., R.T. Vanderbilt Co., Inc. 1990]에 개시되어 있다. 다이엔 단량체 고무의 적합한 예로는 폴리아이소프렌, 폴리부타다이엔 고무, 스타이렌-부타다이엔 고무, 천연 고무, 클로로프렌 고무, 아크릴로나이트릴-부타다이엔 고무 등이 있으며, 이들을 단독으로 또는 함께 및 혼합물로 사용할 수도 있다. 또 다른 예에서, 상기 다이엔 고무는 스타이렌계 블록 공중합체, 예를 들어 스타이렌 함량이 5 중량% 내지 95 중량%인 것들을 포함할 수 있다. 적합한 스타이렌계 블록 공중합체(SBC)는 열가소성 블록 부분 A 및 탄성중합체성 블록 부분 B를 일반적으로 포함하는 것들을 포함한다.
상기 플라이 층(18)에 대한 고무 제형은 또한 보강 충전제(들), 예를 들어 탄산 칼슘, 점토, 운모, 실리카 및 실리케이트, 활석, 이산화 티탄, 전분 및 다른 유기 충전제, 예를 들어 목분, 카본 블랙, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일례로서, 상기 보강 충전제는 카본 블랙 또는 개질된 카본 블랙이다. 당해 분야에 공지된 추가의 첨가제들을 또한 목적하는 물성을 갖는 목적하는 화합물을 제공하기 위해서 상기 플라이 층(18)의 고무 제형 중에 제공할 수도 있다. 상기와 같은 공지되고 통상적으로 사용되는 첨가제 물질은 활성화제, 지연제 및 가속화제, 고무 공정 오일, 점착화 수지를 포함하는 수지, 가소제, 지방산, 산화 아연, 왁스, 노화방지제, 오존분해 방지제 및 해교제이다.
상기 플라이 층(18)에 대한 고무 제형은 또한 상기 조성물이 가황 가능하고 표준 고무 배합 방법에 의해 제조될 수 있도록 경화제 또는 경화 시스템을 포함한다. 당해 분야의 통상적인 숙련가들에게 공지된 바와 같이, 상기 플라이 층(18)의 목적하는 용도에 따라, 상기 첨가제 및 경화제를 선택하여 통상적인 양으로 사용한다.
상기 타이 층(22) 및 플라이 층(18)에 대한 고무 제형의 모든 성분들을 혼합하는 것은 당해 분야의 통상적인 숙련가들에게 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 성분들을 2 개 이상의 단계, 즉 하나 이상의 비-생산적인 단계에 이어서 생산적인 혼합 단계로 혼합할 수 있다. 상기 최종 경화제를 전형적으로는 최종 단계에서 혼합하며, 이 단계를 통상적으로, 혼합이 전형적으로 탄성중합체의 가황 온도보다 낮은 온도 또는 최종 온도에서 일어나는 "생산적인" 혼합 단계라 칭한다. "비-생산적인" 및 "생산적인" 혼합 단계란 용어는 고무 혼합 분야의 숙련가들에게 널리 공지되어 있다. 상기 타이 층(22) 및 플라이 층(18)을 예를 들어 압출 또는 캘린더링 공정의 사용에 의해 형성되는 시트 또는 필름으로서 제공할 수도 있다. 일례로서, 상기 타이 층(22)은 약 0.015 in 내지 약 0.065 in의 두께를 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 타이 층(22)은 약 0.020 in 내지 약 0.030 in의 두께를 가질 수 있다.
상기 타이어의 나머지 성분들, 예를 들어 타이어 트레드(14), 측벽(12) 및 보강 비드(20)를 또한 일반적으로 당해 분야에 통상적으로 공지된 것들 중에서 선택할 수 있다. 상기 타이 층(22) 및 플라이 층(18)처럼, 상기 타이어 트레드(14), 측벽(12) 및 비드(20) 및 이들의 제조 방법은 상기와 같은 분야의 숙련가들에게 널리 공지되어 있다.
상술한 층들을 사용하여, 공기 타이어(10)를 표준 타이어 형성 기법을 사용하여 복잡하고 값이 비싼 타이어 형성 장비의 사용 없이 타이어 성형 드럼(도시 안 됨) 상에 형성시킬 수 있다. 특히, 상기 공기 타이어(10)를 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 가장 안쪽 차단 층(24)을 상기 타이어 드럼 상에 배치하거나 위치시키고, 경화되지 않은 타이어의 나머지를 후속적으로 그 위에 형성시킴으로써 제조할 수 있다. 이어서, 상기 타이 층(22)을 상기 내부 라이너(24) 상에 직접 위치시킨다. 이어서 상기 플라이 층(18)을 상기 타이 층(22) 상에 직접 위치시킨 다음, 나머지 상기 타이어 카커스(16)를 위치시킨다. 상기 타이 층(22)은, 예를 들어 상기 차단 층(24)의 대향 면 상에 접착성 물질을 사용할 필요 없이, 상기 타이 층에 상기 차단 층(24)을 초기에 접착시키는 바람직한 비 경화된 점착성을 포함한다. 최종적으로, 상기 고무 타이어 트레드(14)를 상기 타이어 카커스(16) 상에 위치시켜 가황되지 않은 타이어 조립체를 한정한다. 또 다른 예에서, 상기 타이 층(22) 및 차단 층(24)을 형성 전에 함께 캘린더링하고 단일의 적층된 성분으로서 상기 타이어 성형 드럼에 공급할 수 있다.
상기 경화되지 않은 타이어 조립체를 상기 드럼 상에 형성시킨 후에, 이를 회수하여 가열된 금형에 놓을 수 있다. 상기 금형은 상기 경화되지 않은 타이어의 내부 원주 내에 놓이는 팽창식 타이어 성형 블래더를 함유한다. 상기 금형을 닫은 후에, 상기 경화 공정의 초기 단계 동안 상기 블래더가 팽창하여 상기 타이어(10)를 상기 닫힌 금형의 내부 표면에 대해 강제로 밀어냄으로써 상기 타이어를 성형한다. 상기 블래더 및 금형 내부의 열은 상기 타이어(10)의 온도를 가황 온도까지 상승시킨다.
일반적으로, 상기 타이어(10)를 광범위한 온도 범위에 걸쳐 경화시킬 수 있다, 즉 가황 온도는 약 100 ℃ 내지 약 200 ℃일 수 있다. 예를 들어, 승용차용 또는 트럭용 타이어를 약 130 ℃ 내지 약 180 ℃ 범위의 온도에서 경화시킬 수 있다. 상기 타이어(10)를 또한 항공기용, 트럭용, 농경용 또는 건설용 타이어로서 사용할 수도 있다. 경화 시간은 상기 타이어의 질량에 따라 약 1 분 내지 수 시간으로 다양할 수 있다. 경화 시간 및 온도는 당해 분야에 널리 공지된 다수의 변수들, 예를 들어 각 층들 중의 경화 시스템을 포함한 타이어 성분들의 조성, 전체 타이어 크기 및 두께 등에 따라 변한다. 상기 조립된 타이어의 가황 결과 상기 타이어 조립체의 모든 요소들 또는 층들, 즉 차단 층(24), 타이 층(22), 카커스(16) 및 외부 트레드(14) 및 측벽 층(12)의 완전하거나 실질적으로 완전한 가황 또는 가교결합이 생성된다. 가황은 각 층 및 전체 구조의 목적하는 강도 특징의 발전 이외에, 이들 요소간의 접착을 향상시켜 분리된 여러 개의 층인 것으로부터 경화된 단일의 타이어(10)를 생성시킨다.
상기 논의된 바와 같이, 하나 이상의 엔지니어링 수지 및 하나 이상의 부분적으로 가황된 고무를 갖는 동적으로 가황된 합금을 포함하는 차단 층(24)은 바람직하게 낮은 투과성 성질을 나타낸다. 상기 타이 층(22)은 상기 차단 층(24)의 표면에 대해 접촉하면서 바람직하게 높은 가황된 접착을 생성시킬 수 있으며, 이는 바람직하게 얇은 타이 층(22)의 사용을 또한 허용할 수 있다. 상기 생성되는 전체 구조는 감소된 중량을 갖는 타이어 제작을 허용한다.
도 1에서 가장 안쪽 층으로서 나타내었지만, 상기 차단 층(24)을 상기 타이어(10) 전체를 통해 중간 위치에 위치시킬 수 있음은 물론이다. 일례로서, 상기 타이 층(22)을, 타이어 층을 차단 층, 예를 들어 또 다른 차단 층 또는 플라이 층(18)에 결합시키기 위해서 상기 차단 층(24)의 내부 표면에 인접하여 위치시킬 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 차단 층(24)의 내부 및 외부 표면을 타이 층(22)에 인접하여 위치시켜 목적하는 타이어 층들을 상기 층에 접착시킬 수 있다. 일례로서, 상기 타이어 층들 중 하나는 예를 들어 또 다른 차단 층을 포함할 수 있으며, 이는 차단 층(24)과 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 상세한 설명에 따라 상기 타이 층에 사용하기 위한 고무 제형의 비 제한적인 실시예를 하기에 개시한다. 이들 실시예는 단지 예시를 목적으로 하며, 본 발명의 범위 또는 본 발명을 실행할 수 있는 방식을 제한하는 것으로서 간주해서는 안 된다. 당해 분야의 통상적인 숙련가들은 다른 예들을 알 것이다.
타이 층에 대한 고무 제형
성분 단계 양(phr)
합성 폴리아이소프렌1 비-생산적 1 (NP1) 15
천연 고무2 NP1 50
나이트릴 고무3 NP1 35
N660 카본 블랙 NP1 54
나프텐계/파라핀계 중간
공정 오일		 NP1 6
무색 투명한 검 로진 NP1 5
알킬페놀-아세틸렌 수지 점착제 NP1 3
스테아르산 NP1 1
산화 아연 NP1 3
NP1 172.0
N-3급-부틸-2-벤조티아졸 설펜아미드 생산적 0.8
원소 황 생산적 2
합계 174.8
1나트신(Natsyn)TM, 굿이어 타이어 앤드 러버 캄파니(미국 오하이오주 아크론 소재)로부터 입수할 수 있음
2SMR-20 블록 고무
3퍼뷰난(등록상표) 1845F, 랑세스(미국 펜실베니아주 피츠버그 소재)로부터 입수할 수 있음
표 1의 타이 층 고무 제형을 다른 다양한 타이 층 고무 제형들(하기에 비교 실시예 A 내지 D로서 나타냄)과, 다수의 타이어 골격들에 통합시키고, 후속적으로 가황을 수행함으로써 비교하였다. DVA 내부 라이너를 시험을 위해 상기 타이어 골격에 사용하였다. 상기 내부 라이너로서 사용하기 위한 DVA 필름은 엑스코어TM이며, 이는 엑손모빌(미국 텍사스주 휴스톤 소재)에 의해 공급되었다. 상기 DVA 내부 라이너는 연속적인 상으로서 나일론 및 분산된 상으로서 적어도 부분적으로 가황된 브롬화된 아이소부틸렌 p-메틸스타이렌 공중합체를 포함하였다. 상기 타이 층을 상기 DVA 내부 라이너와 플라이 층 사이에 샌드위치하였으며, 상기 플라이 층은 고 다이엔 고무, 즉 천연 고무를 포함하였다. 상기 타이 층의 다양한 특징 및 성질들, 예를 들어 상기 DVA 내부 라이너에 대한 상기 타이 층의 비 경화된 또는 생(green) 점착성 및 경화된 접착성을 평가하였다. 상기 결과/데이터를 하기에 추가로 나타낸다.
비교 실시예 A
본 타이 층 고무 제형은 하기를 제외하고 표 1의 고무 제형과 동일하였다: 에폭시화된 천연 고무, 나이트릴 고무를 대체한 특수 고무, 및 합성 폴리아이소프렌 고무 또는 공정 오일은 사용되지 않았다.
비교 실시예 B
본 타이 층 고무 제형은 65 phr의 천연 고무 및 35 phr의 나이트릴 고무를 상기 고무 제형 중의 고무 성분으로서 사용함을 제외하고 표 1의 고무 제형과 동일하였다.
비교 실시예 C
본 타이 층 고무 제형은 1 phr(및 3 phr은 아님)의 알킬페놀 아세틸렌 수지 점착제를 사용함을 제외하고 비교 실시예 B와 동일하였다.
비교 실시예 D
본 타이 층 고무 제형은 2 phr(및 5 phr은 아님)의 무색 투명한 검 로진을 사용함을 제외하고 비교 실시에 B와 동일하였다.
상기 나타낸 고무 제형들을 통상적인 숙련가들에게 공지되고 상기 논의된 바와 같은 표준 고무 배합 방법에 의해 제조하였다. 각각의 제조된 제형을 표준 방법을 통해 추가로 가공하여 상기 타이어 골격에 사용하기에 적합한 층들을 제공하였다. 상기 조립된 타이어를 표준 경화 조건 하에서 경화시켰다. 상기 타이어의 경화 전에, 상기 DVA 내부 라이너에 대한 상기 타이 층의 생 점착성을 인스트론(ISO 527에 따라)을 사용하는 인장 시험을 통해 측정하였다. 타이어 경화 후에, 상기 DVA 내부 라이너에 대한 상기 타이 층의 경화된 접착성을 마찬가지로 인스트론(ISO 527에 따라)을 사용하는 인장 시험을 통해 측정하였다. 3 개의 샘플을 각각의 고무 제형들에 대해 시험하였다.
시험 결과
시험/성질 단위 표 1 제형 A B C D
생 점착성
(점착성 양의 압력)		 평균 력 (N) 9.6 5.1 7.1 7.4 7.4
경화된 접착성
(배면과의 인스트론 인열)		 평균 력 (N) 232 128 154 154 136
상기 시험 결과들을 근거로, 표 1의 타이 층의 고무 제형에 대한 생 점착성 및 경화된 접착성은 상기 비교 실시예들 전부의 성질들을 능가함이 분명하다.
본 발명을 그의 하나 이상의 실시태양들의 설명에 의해 예시하였고 상기 실시태양들을 상당히 상세히 개시하였지만, 이들은 첨부된 청구의 범위를 상기와 같은 상세한 내용으로 한정하거나 어떠한 식으로도 제한하고자 하지 않는다. 추가의 이점 및 변경들은 당해 분야의 숙련가들에게 쉽게 자명할 것이다. 따라서 보다 넓은 태양에서 본 발명은 상기 특정한 상세한 내용, 전형적인 생성물 및 방법 및 나타내고 도시된 예시적인 실시예들로 제한되지 않는다. 따라서, 일반적인 발명의 개념 범위로부터 이탈되지 않으면서 상기와 같은 상세한 내용으로부터 벗어날 수도 있다.

Claims (5)

  1. 경화된 외부 트레드;
    상기 외부 트레드의 안쪽에 배치되고 동적으로 가황된 합금을 포함하는 차단 층으로서, 상기 동적으로 가황된 합금이 연속적인 상으로서 엔지니어링 수지 및 분산된 상으로서 적어도 부분적으로 가황된 고무를 포함하는 차단 층;
    상기 차단 층과 상기 트레드 사이에 위치하고 다이엔 고무를 갖는 고무 제형을 포함하는 타이어 층; 및
    상기 차단 층과 상기 타이어 층 사이에 인접하여 위치하고, 10 내지 50 부의 나이트릴 고무, 20 내지 70 부의 천연 고무 및 10 내지 30 부의 합성 폴리아이소프렌 고무 중에서 선택된 고무들의 혼합물 100 부(여기에서 상기 혼합물은 고무 제형에 대한 고무의 총량이다); 하나 이상의 보강 충전제; 하나 이상의 점착제; 및 임의로 하나 이상의 공정 오일을 포함하는 고무 제형을 포함하고, 상기 차단 층 및 상기 타이어 층에 직접 접착되는 타이 층
    을 포함하는 공기 타이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    차단 층이 가장 안쪽의 층인 타이어.
  3. 제 1 항에 있어서,
    타이어 층이 플라이 층인 타이어.
  4. 제 1 항에 있어서,
    엔지니어링 수지가 폴리아미드이고, 적어도 부분적으로 가황된 고무가 할로겐화된 고무인 타이어.
  5. 타이어-형성 장치상에, 연속적인 상으로서 엔지니어링 수지 및 분산된 상으로서 적어도 부분적으로 가황된 고무를 포함하는 동적으로 가황된 합금을 포함하는 차단 층을 위치시키고;
    상기 차단 층상에, 10 내지 50 부의 나이트릴 고무, 20 내지 70 부의 천연 고무 및 10 내지 30 부의 합성 폴리아이소프렌 고무 중에서 선택된 고무들의 혼합물 100 부(여기에서 상기 혼합물은 고무 제형에 대한 고무의 총량이다); 하나 이상의 보강 충전제; 하나 이상의 점착제; 및 임의로 하나 이상의 공정 오일을 포함하는 고무 제형을 포함하는 타이 층을 직접 위치시키고;
    상기 타이 층상에, 다이엔 고무를 갖는 고무 제형을 포함하는 타이어 층을 직접 위치시키고;
    상기 타이어 층의 바깥쪽으로 트레드를 배치시켜 경화되지 않은 타이어 조립체를 한정함
    을 포함하는 공기 타이어의 제조 방법.
KR1020110110347A 2010-10-28 2011-10-27 타이 층을 갖는 공기 타이어 및 이의 제조 방법 KR20120044900A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/913,996 US20120103496A1 (en) 2010-10-28 2010-10-28 Pneumatic tire with tie layer and method of making same
US12/913,996 2010-10-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120044900A true KR20120044900A (ko) 2012-05-08

Family

ID=45375153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110110347A KR20120044900A (ko) 2010-10-28 2011-10-27 타이 층을 갖는 공기 타이어 및 이의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120103496A1 (ko)
EP (1) EP2447316B1 (ko)
JP (1) JP5873291B2 (ko)
KR (1) KR20120044900A (ko)
CN (1) CN102463845B (ko)
BR (1) BRPI1105280A2 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9382395B2 (en) * 2012-08-13 2016-07-05 Basf Se Rubber material with barrier material made of cycloolefin copolymers
CN102964647A (zh) * 2012-10-30 2013-03-13 凯迪西北橡胶有限公司 一种橡胶与镀铜钢丝粘合的胶料配方及其制备方法
CN104448432B (zh) * 2014-12-18 2017-05-17 山东玲珑轮胎股份有限公司 耐油胎面胶料及其制法和应用
WO2017117578A1 (en) 2015-12-31 2017-07-06 Arizona Chemical Company, Llc Resin-extended rubber composition and tire rubber compositions prepared therewith
JP6401327B1 (ja) * 2017-03-28 2018-10-10 住友ゴム工業株式会社 空気入りタイヤ
CN109181036A (zh) * 2018-11-07 2019-01-11 太仓冠联高分子材料有限公司 一种高转速长寿命骨架油封用nbr混炼胶及其制备方法
JP7403265B2 (ja) * 2019-10-01 2023-12-22 Ｔｏｙｏ Ｔｉｒｅ株式会社 空気入りタイヤ
CN115109401A (zh) * 2021-03-19 2022-09-27 北京化工大学 一种胎面可生物降解的聚酯橡胶复合轮胎及制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3925271A (en) * 1972-03-28 1975-12-09 Johnson & Johnson Pressure sensitive adhesive composition
KR100413882B1 (ko) * 1995-05-02 2004-04-28 요코하마 고무 가부시키가이샤 공기타이어의제조방법
US6186202B1 (en) * 1996-02-20 2001-02-13 The Goodyear Tire & Rubber Company Silica reinforced solventless elastomeric adhesive compositions
US6397910B1 (en) * 2000-01-12 2002-06-04 The Goodyear Tire & Rubber Company Retreaded tire having tread with oil rich rubber-based adhesive
FR2854100A1 (fr) * 2003-04-25 2004-10-29 Michelin Soc Tech Pneumatique a mobilite etendue comportant plusieurs couches etanches
US7404424B2 (en) * 2003-07-17 2008-07-29 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Pneumatic tire with buffer rubber layer
CA2627299C (en) 2005-10-27 2011-12-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Construction comprising tie layer
US20090218024A1 (en) * 2005-10-27 2009-09-03 Exxonmobil Chemcaill Patents,Inc. Construction comprising tie layer
CA2627338C (en) 2005-10-27 2011-08-02 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Construction comprising tie layer
JP4906867B2 (ja) * 2005-10-27 2012-03-28 横浜ゴム株式会社 タイ層を含む構造体
EP1940617B1 (en) * 2005-10-27 2014-03-26 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Construction comprising tie layer
JP5183637B2 (ja) * 2006-10-26 2013-04-17 エクソンモービル ケミカル パテンツ，インコーポレイティド 低水分透過性積層構造体
WO2008059716A1 (fr) * 2006-11-14 2008-05-22 Bridgestone Corporation Pneu et procédé et dispositif pour fabriquer l'élément de structure de pneu
US7629761B2 (en) 2007-07-13 2009-12-08 Xerox Corporation System for measuring current in multiple motor coils using a single sensing element
US20090288750A1 (en) * 2008-05-21 2009-11-26 Ramendra Nath Majumdar Tire with air barrier layer
JP5287281B2 (ja) * 2009-01-19 2013-09-11 横浜ゴム株式会社 空気入りタイヤの製造方法及び空気入りタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
US20120103496A1 (en) 2012-05-03
EP2447316B1 (en) 2013-10-23
BRPI1105280A2 (pt) 2015-07-28
JP2012096786A (ja) 2012-05-24
EP2447316A1 (en) 2012-05-02
JP5873291B2 (ja) 2016-03-01
CN102463845B (zh) 2015-02-25
CN102463845A (zh) 2012-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2447316B1 (en) Tire with tie layer and method of making same.
JP4307507B2 (ja) 柔軟な離型性保護層を有する空気入りタイヤ
JP3851972B2 (ja) 積層体およびこれを使用したタイヤ
EP2447315B1 (en) Pneumatic tire with tire layer and barrier layer adhered thereto and method of making the same.
US9375980B2 (en) Adhesive extrusion for dynamically vulcanized thermoplastic elastomer laminates
JP6238990B2 (ja) タイ層を含む構造体
JP2011051320A (ja) ポリマー積層体およびそれをインナーライナーに用いた空気入りタイヤ
JP2009241855A (ja) 空気入りタイヤ
JP5001597B2 (ja) 空気入りタイヤ
EP2277688B1 (en) Method of manufacturing pneumatic tire
EP2457750B1 (en) Balance pads for balancing pneumatic tires
EP2708379A1 (en) Pneumatic tire
JPH1110779A (ja) ゴム／熱可塑性樹脂積層体及びそれを用いた空気入りタイヤ、並びにこれらの製造方法
US8726955B2 (en) Self-balancing pneumatic tire and method of making the same
JP2007050614A (ja) 積層体及びそれを用いた空気入りタイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
NORF Unpaid initial registration fee