KR20150073955A - 타이어 코드 패브릭 - Google Patents

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KR20150073955A
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pet
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사데틴 피단
큐르샷 아크소이
도간 세빔
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코드사 글로벌 엔두스트리옐 이플릭 베 코드 베지 사나위 베 티카레트 아노님 시르케티
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Abstract

인장 확장성이 상이한 교호성 코드들(2,3)을 포함하는 타이어 코드 패브릭(1)은 레이디얼 공기압 타이어에서 카커스 보강재로서 사용된다. 타이어 코드 패브릭(1)은 인장 확장성이 상이한 코드들(2,3)에 의해 형성되고, 물결모양의 카커스 구조를 사이드월 영역에 제공하기 위해 레이디얼 공기압 타이어에서 보강재로서 사용된다.

Description

타이어 코드 패브릭{A TIRE CORD FABRIC}
본 발명은, 인장 확장성(tensile extensibility)이 상이한 교호성 코드들을 포함하고 레이디얼(radial) 공기압 타이어에서 카커스 보강재(carcass reinforcement)로서 사용되는 타이어 코드 패브릭에 관한 것이다.
타이어 기술에서, 타이어의 코너링 경직성(cornering stiffness)과 다른 성능 값들이 목적하는 범위로 유지되는 반면, 롤링 저항성(rolling resistance) 및 중량 감소는 크게 요구되고 있다.
타이어의 코너링 경직성을 증가시키기 위하여 카커스 코드 직경을 증가시키는 것은, 중량 및 롤링 저항성에 대한 부정적인 효과를 갖는 고무 게이지(gauge)를 증가시키는 것을 의미한다. 반면, 코드 게이지를 감소시키면서 또는 그렇지 않고서 단부 카운트에서의 증가(increase in end count)(epdm, 데시미터당 단부(ends per decimeter))는 타이어의 내피로성에서의 감소를 초래하는 데, 이는 이것이 인접하는 코드들 사이의 변형 에너지 밀도, 및 균열 형성 포텐셜을 증가시키기 때문이다.
당업계에서 알려져 있는 출원인 미국 특허 문서 US3500888에서는, 공기압 레이디얼(radial) 및 다이애거널(diagonal) 타이어에서 카커스 보강재로서 수축하지 않는 코드들과 함께 열 수축 가능한 코드들을 사용하는 것에 대해 개시하고 있다. 상기 특허 문서의 특허청구범위에 따르면, 가황(vulcanization) 공정에서 하나의 카커스 층으로부터 2개의 별도 층들을 형성하는 동안, 열 수축하는 코드들은 내측으로 이동한다. 수축 관통이 발생하는 여분의 고무 층은, 상기 분리된 코드들에 대해 충분한 매트릭스를 제공하기 위하여 구조에 포함된다.
그러나, US3500888 특허 문서에 따르면, 타이어 사이드월(sidewall)에서 내굴곡성에서의 증가는 이중 층 형성으로부터 초래되지만, 이 목적을 실현시키기 위하여 타이어에서 비드(bead)와 비드 사이에 여분의 고무 층이 부가된다. 이 상황은 타이어의 고무 양과 중량을 증가시키며, 롤링 저항성에 대한 부정적인 효과를 생성시킨다. 더욱이, 문서에서, 코드들의 감소된 탄성 모듈(높은 신장성(elongation))은 가황 공정 도중 열적으로 수축하였으며, 팽창(inflation) 압력의 효과는 개시되어 있지 않다. 열 수축된 코드들(예컨대, 나일론 또는 PET)은 수축하지 않는 코드들(예컨대, 레이온)보다 높은 신장성 성질을 가지며, 이들은 열 수축의 이완 효과 때문에 가황 공정 후에 크게 많이 신장할 수 있다. 팽창 후, 낮은 탄성 모듈러스를 갖는 코드들은 높은 탄성 모듈러스를 갖는 코드들보다 크게 많이 신장하며, 이중 층 형성(서로에 대한 분리 코드들)은 반전되거나 또는 그의 효과를 소실한다. 문서에서, 카커스 코드들의 비드 활주(slippage)는 개시되어 있지 않다. 더욱이, 유의적인 강직한/점성의 고무가 사용되지 않으면, 코드는 고무를 관통할 수 있으며, 열 수축력 때문에 가황 공정 도중 내부 라이너에서 점차 가시화된다.
가황 공정 도중에 발생할 수 있는 임의의 온도 변화는 상이한 카커스 위치들에서 코드들의 수축 수준들에서의 변화를 초래하며, 이로 인해 타이어에서 균일한 분포가 부족하다.
미국 특허 US3500888
본 발명의 목적은, 인장 확장성이 상이한 코드들로 형성되고 레이디얼 공기압 타이어에서 보강재 물질로서 사용되는 타이어 코드 패브릭을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 물결모양의(ondulated) 카커스 구조를 하기 영역에 제공함으로써, 레이디얼 공기압 타이어에서 쇼울더 영역을 강화시킬 수 있는 타이어 코드 패브릭을 제공하는 것이다.
본 발명의 타이어 코드 패브릭(1)은,
- 특정 하중에서의 신장성(EASL)의 값으로서 나타내는 높은 신장성 계수를 가지며, 이로 인해 가황 도중 및/또는 가압된 공기가 적용되는 경우(팽창) 양 측부에서의 코드보다 많은 그의 변화의 길이를 갖는 높은 신장성 계수의 코드(2),
- 특정 하중에서의 신장성(EASL)의 값으로서 나타내는 낮은 신장성 계수를 가지며, 이로 인해 가황 도중 및/또는 가압된 공기가 적용되는 경우(팽창) 양 측부에서의 코드보다 적은 그의 변화의 길이를 갖는 낮은 신장성 계수의 코드(3),
- 특정 하중에서 높은 그리고 낮은 신장성을 갖는 코드들(2,3)을 정렬시킴으로써 형성되며, RFL로 침지되고(dip) 상이한 신장성 성질들을 교호적으로 갖는 워프(warp) 코드로서 사용된 코드들을 포함하는 코드 패브릭(4),
- 상이한 신장성 성질들을 교호적으로 갖고 가황 공정 후에 카커스 내에 카커스 보강재로서 존재하는 코드들을 포함하는 코드 패브릭(4)의 구조에서 코드들(2,3)의 특정 하중에서의 신장성(EASL) 사이의 차이 때문에, 상기 코드들(2,3) 사이에서 및 상기 코드들(2,3)과 평행하게 형성되는 채널(5)
을 포함한다.
본 발명의 목적들을 충족하기 위해 개발된 "타이어 코드 패브릭"은 첨부된 도면들에 예시되며, 다음과 같다:
도 1은 종래기술에서 타이어 코드 패브릭의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 타이어 코드 패브릭의 단면도이다.
도 3a는 가황 공정 및/또는 팽창 전의 타이어 코드 패브릭(카커스)의 단면도이다.
도 3b는 가황 공정 및/또는 팽창 후의 타이어 코드 패브릭(카커스)의 단면도이다.
도 4a는 가황 공정 및/또는 팽창 전의 타이어 코드 패브릭(카커스)의 단면도이다.
도 4b는 가황 공정 및/또는 팽창 후의 타이어 코드 패브릭(카커스)의 단면도이다.
도 5a는 가황 공정 전의 타이어 코드 패브릭(카커스)의 턴업(turn up)의 개략적 측면도이다.
도 5b는 가황 공정 후의 타이어 코드 패브릭(카커스)의 턴업의 개략적 측면도이다.
도면에서 제시된 구성요소(구성성분)들에는 각각 다음과 같은 참조번호들이 제시된다:
1. 타이어 코드 패브릭
2. 특정화된 하중에서의 높은 신장성(elongation at specified load, EASL)을 갖는 코드.
3. 특정화된 하중에서의 낮은 신장성(EASL)을 갖는 코드.
4. (가황 공정 전) 교호적으로 상이한 신장성 성질들을 포함하는 코드 패브릭.
5. 채널
O. 종래기술에서의 타이어 코드 패브릭
K. 통상적인 코드
상기 발명은, 특정 하중에서 상이한 모듈러스 또는 신장성을 갖는 교호적으로 정렬된 평행 코드들(2,3)을 갖는 카커스 보강재 물질의 구조에 관한 것이다(도 2).
타이어 코드 패브릭(1)에서 상이한 신장성을 갖는 교호성 카커스 코드들(2,3)은, 가황 공정 및 팽창 후에 코드들(2,3) 사이에서 형성된 채널(5)에 의해 레이디얼 섹션에서 물결모양 또는 지그-재그 형태를 형성한다(도 3 및 4). 타이어에서의 이러한 카커스 형태는 측방향 경직성을 증가시키고, 타이어의 코너링 경직성과 운전(steering) 안정성을 개선시킨다. 대체적으로는 사이드월 영역에서, 가장 적게는 언더벨트(underbelt) 및 타이어 사이드월에서 물결모양(ondulation)이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 가황 공정(경화) 온도에서, 비드 주변에서 높은 그리고 낮은(또는 제로(0)) 열 수축력을 갖는 교호성 카커스 코드들(2,3)의 코드 활주에서의 차이가 제시된다(도 5a, 5b).
코드들(2,3)의 단부들 사이의 거리가 증가하기 때문에, 턴업 영역에서의 내피로성(균열 형성 및 분포 포텐셜 저항성)은 증가할 것이다. 물결모양의 타이어 코드 패브릭(1)이 갖는 마이크로 채널(5)에 의해, 타이어 내에서 생성된 소음은 부분적으로 흡수될 것이다.
일정한 압력 하에서 타이어에서 코드 확장성을 발휘하는 파라미터들에는 물질(실(yarn) 유형), 코드에서의 물질 조성(하이브리드 조성), 선형 밀도(dtex) 및 코드의 헬릭스(helix) 각도가 있다. 비드 주변에서 카커스 활주를 발휘하는 코드 파라미터들에는 가황 공정 온도 및 수축력 하에서의 코드의 열 수축이 있다.
본 발명의 바람직한 실시양태에서, 높은 그리고 낮은 EASL 코드들(2,3)로서, 상이한 꼬임(twist) 수준을 갖지만 유사한 dtex를 갖는, 레이온, PET, PEN 및 아라미드로 이루어진 군으로부터 적어도 하나의 물질이 선택된다. 높은 EASL 코드(2)는, 낮은 EASL 코드(3)보다 적어도 10% 많은 꼬임(tpm, turns per meter(미터당 선회))을 갖는다.
본 발명의 하나의 실시양태에서, 낮은 EASL(3)로서 레이온이 사용되고, 높은 EASL 코드(2)로서 레이온/나일론, 레이온/PET 또는 PET/나일론과 같은 하이브리드 코드들 중 적어도 하나가 사용된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 낮은 EASL(3)로서 PET 섬유가 사용되고, 높은 EASL 코드(2)로서 레이온/나일론, 레이온/PET 또는 PET/나일론과 같은 하이브리드 코드들 중 적어도 하나가 사용된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 낮은 EASL(3)로서 PEN이 사용되고, 높은 EASL 코드(2)로서 레이온/나일론, PEN/PET 또는 PET/나일론과 같은 하이브리드 코드들 중 적어도 하나가 사용된다.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 낮은 EASL(3)로서 아라미드 섬유가 사용되고, 높은 EASL 코드(2)로서 아라미드/나일론, 아라미드/PET와 같은 하이브리드 코드들 중 적어도 하나가 사용된다.
본 발명의 타이어 코드 패브릭(1)에 사용된 코드들(2,3)의 공칭 dtex 값은 800 내지 6000 dtex로 변할 수 있다.
본 발명의 타이어 코드 패브릭(1)에 사용된 코드들(2,3)의 꼬임 수준은 150 내지 700 tpm(미터당 선회)으로 변할 수 있다.
이들 기본 개념들의 골격 내에서, 본 발명의 타이어 코드 패브릭(1)의 매우 다양한 실시양태들을 개발할 수 있다. 본 발명은 본원에 기재된 실시예들에 국한될 수 없으며, 본질적으로는 특허청구범위에서 한정된 바와 같다.

Claims (10)

  1. 공기압 타이어의 측방향 경직성을 증가시키기 위해 카커스 보강재 물질로서 사용되는 타이어 코드 패브릭(1)으로서,
    - 특정 하중에서의 신장성(elongation at specific load, EASL)의 값으로서 나타내는 높은 신장성 계수를 가지며, 이로 인해 가황 도중 및/또는 가압된 공기가 적용되는 경우(팽창) 양 측부에서의 코드보다 크게 많은 그의 변화의 길이를 갖는 높은 신장성의 코드(2),
    - 특정 하중에서의 신장성(EASL)의 값으로서 나타내는 낮은 신장성 계수를 가지며, 이로 인해 가황 도중 및/또는 가압된 공기가 적용되는 경우(팽창) 양 측부에서의 코드보다 적은 그의 변화의 길이를 갖는 낮은 신장성의 코드(3),
    - 특정 하중에서 높은 그리고 낮은 신장성을 갖는 코드들(2,3)을 정렬시킴으로써 형성되며, RFL로 침지되고 상이한 신장성 성질들을 교호적으로 갖는 워프(warp) 코드로서 사용된 코드들을 포함하는 적어도 하나의 코드 패브릭(4),
    - 상이한 신장성 성질들을 교호적으로 갖고 가황 공정 후에 카커스 내에 카커스 보강재로서 존재하는 코드들을 포함하는 코드 패브릭(4)의 구조에서 코드들(2,3)의 특정 하중에서의 신장성(EASL) 사이의 차이 때문에, 상기 코드들(2,3) 사이에서 및 상기 코드들(2,3)과 평행하게 형성되는 채널(5)
    을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상이한 꼬임 수준을 갖지만 유사한 dtex를 갖는 레이온, PET, PEN, 아라미드를 포함하는 군으로부터 적어도 하나의 물질이 사용되는,
    높은 그리고 낮은 신장성 계수를 갖는 코드들(2,3)을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  3. 제2항에 있어서,
    낮은 신장성의 코드(3)보다 꼬임 수준이 적어도 10% 많은 높은 신장성의 코드(2)를 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  4. 제3항에 있어서,
    낮은 EASL 코드(3)로서 레이온이 사용되고,
    높은 EASL 코드(2)로서 레이온/나일론, 레이온/PET 또는 PET/나일론 하이브리드 코드들 중 하나인 적어도 하나의 물질이 사용되는 것
    을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  5. 제3항에 있어서,
    낮은 EASL 코드(3)로서 PET가 사용되고,
    높은 EASL 코드(2)로서 레이온/나일론, 나일론/PET 하이브리드 코드들 중 하나인 적어도 하나의 물질이 사용되는 것
    을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  6. 제3항에 있어서,
    낮은 EASL 코드(3)로서 PEN이 사용되고,
    높은 EASL 코드(2)로서 레이온/나일론, PEN/PET 또는 PET/나일론 하이브리드 코드들 중 하나인 적어도 하나의 물질이 사용되는 것
    을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  7. 제3항에 있어서,
    낮은 EASL 코드(3)로서 아라미드가 사용되고,
    높은 EASL 코드(2)로서 아라미드/나일론, 아라미드/PET 하이브리드 코드들 중 하나인 적어도 하나의 물질이 사용되는 것
    을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    변화의 공칭 dtex 값이 800 내지 6000 dtex인 코드들(2,3)을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    변화의 꼬임 수준이 150 내지 700 tpm(turns per meter(미터당 선회))인 코드들(2,3)을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
  10. 제1항에 있어서,
    타이어에서 유의적으로 소음을 흡수하는 사이드월 영역에서의 마이크로 채널(5)을 특징으로 하는 타이어 코드 패브릭(1).
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